CCNA教程

CISCO教程概述CISCO认证体系介绍课程摘要网络基础OSITCP/IPIOSIPVLSMCIDRACL路由协议RIPIGRPEIGRPOSPF交换网络VLANVTPTRUNKSTP广域网技术HDLCPPPFRISDNADSLNAT第1单元第2单元第3单元第4单元CCNA+课程目标•通过CCNA+课程的学习，您可以完成如下任务：•–在什么情况下应用集线器、交换机和路由器–利用Cisco软件确认端口、协议、地址和可连接性–根据要求互连交换机和路由器–配置交换机和路由器以支持LAN和WAN服务–设置IP子网以便于有效地管理网络–通过配置访问列表来控制对网络段或网络资源的访问–确认交换机、路由器及其配置的网络服务是按我们的预期在运作–判断网络故障的原因并解决之–对一些实际工程案例有一定的分析和解决能力广域网“云”访问服务器ISDN交换机数据服务单元/通道服务单元Web服务器常用图例桥交换机路由器以太网串行线快速以太网DSU/CSU文件服务器个人电脑调制解调器虚拟局域网(颜色可能不同)集线器网络云或广播域电路交换线多层交换机网络交换机网络一览图第一章OSI层次模型本章目标•通过本章的学习，您应该掌握以下内容:–掌握OSI分层模型–描述数据在源和目标设备间的传送过程–清楚集线器、交换机和路由器在网络中担当的角色和功能；懂得在什么情况下该用什么样的设备标准化组织ISO•ISO:国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization)•OSI:开放系统互联(opensysteminterconnection)•20世纪70年代后期，ISO创建OSI参考模型，希望不同供应商的网络能够相互协同工作，但迄今为止，这仍然是一个伟大的目标！网络分层的优点•层layer：描述了所有需求的有效的通讯过程，并把这些过程逻辑上的组叫做层。•分层的优点：•1.促进标准化工作,允许各个供应商进行开发.•2.各层间相互独立,把网络操作分成低复杂性单元.•3.灵活性好,某一层变化不会影响到别层，设计者可专心设计和开发模块功能.•4.各层间通过一个接口在相邻层上下通信12OSI模式概述应用层(高)会话层表示层应用层13OSI模式数据流层传输层数据链路层网络层物理层应用层(高)会话层表示层应用层14应用层作用TelnetSMTPHTTPFTP用户接口例子应用层15TelnetSMTPHTTPFTPASCIIEBCDICJPEG用户接口•数据表示•加密等特殊处理过程例子表示层应用层应用层作用16TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEG保证不同应用间的数据区分用户接口•数据表示•加密等特殊处理过程OperatingSystem/ApplicationAccessScheduling例子会话层表示层应用层应用层作用17保证不同应用间的数据区分用户接口•数据表示•加密等特殊处理过程TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEGOperatingSystem/ApplicationAccessScheduling传输层数据链路层网络层物理层例子会话层表示层应用层应用层作用18数据流层的作用EIA/TIA-232V.35例子物理层•设备间接收或发送比特流•说明电压、线速和线缆等19802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35例子数据流层的作用数据链路层物理层•将比特组合成字节进而组合成帧•用MAC地址访问介质•错误发现但不能纠正•设备间接收或发送比特流•说明电压、线速和线缆等20802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX例子数据流层的作用网络层数据链路层物理层•将比特组合成字节进而组合成帧•用MAC地址访问介质•错误发现但不能纠正•设备间接收或发送比特流•说明电压、线速和线缆等提供路由器用来决定路径的逻辑寻址21TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX例子数据流层的作用传输层数据链路层物理层•可靠或不可靠的数据传输•数据重传前的错误纠正•将比特组合成字节进而组合成帧•用MAC地址访问介质•错误发现但不能纠正•设备间接收或发送比特流•说明电压、线速和线缆等网络层提供路由器用来决定路径的逻辑寻址22TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX表示层应用层会话层例子数据流层的作用•可靠或不可靠的数据传输•数据重传前的错误纠正•将比特组合成字节进而组合成帧•用MAC地址访问介质•错误发现但不能纠正•设备间接收或发送比特流•说明电压、线速和线缆等传输层数据链路层物理层网络层提供路由器用来决定路径的逻辑寻址PDU•PDU（protocoldataunit):每一层使用自己层的协议和别的系统的对应层相互通信，协议层的协议在对等层之间交换的信息叫协议数据单元。•上层:message•transportlayer:segment•Networklayer:packet•Data-linklayer:Frame•Physicallayer:bit封装与解封装•封装（encapsulate/encapsulation）：数据要通过网络进行传输，要从高层一层一层的向下传送，如果一个主机要传送数据到别的主机，先把数据装到一个特殊协议报头中，这个过程叫-----封装•封装分为：切片和加控制信息•解封装：上述的逆向过程上层数据LLC头+IP+TCP+上层数据MAC头IP+TCP+上层数据LLC头TCP+上层数据IP头上层数据TCP头0101110101001000010传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层封装过程LLC头IP头FCSFCS上层数据LLC头+IP+TCP+上层数据IP+TCP+上层数据TCP+上层数据上层数据0101110101001000010传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层解封装过程数据传输过程通信介质应用层表示层会话层传输层网络层数据连路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据连路层物理层网络层数据连路层物理层通信介质传输层协议会话层协议表示层协议应用层协议端系统A端系统B定义•介质类型•连接器类型•信令类型802.3物理层物理层功能Ethernet/802.3的物理层集线器多个主机主机10Base2—细缆以太网10Base5—粗缆以太网10BaseT—双绞线物理层设备•集线器•中继器•编码—解码器•传输介质连接器ABCD物理层•所有设备在同一冲突域•所有设备在同一广播域•所有设备共享相同的带宽集线器运行在物理层冲突域广播域•冲突（collision）：在以太网中，当两个节点同时传输数据时，从两个设备发出的帧将会碰撞，在物理介质上相遇，彼此数据都会被破坏•冲突域（collisiondomain）一个支持共享介质的网段•广播域(broadcastdomain)：广播帧传输的网络范围，一般是路由器来设定边界（因为router不转发广播）集线器：同一个冲突域•接入设备越多冲突机率越大•用CSMA/CD技术CSMA/CD技术•载波侦听多路访问/冲突检测CSMA/CD（carriersensemultipleaccess/collisiondetect)：一种介质访问的控制方法，当在同一个共享网络中的不同节点同时传送数据包时，不可避免的会产生冲突，而CSMA/CD机制就是用来解决这种冲突问题CSMA/CD工作原理•当一个节点想在网络中发送数据时，它首先检查线路上是否有其他主机的信号在传送：如果有，说明其他主机在发送数据，自己则利用退避算法等一会再试图发送；如果线路上没有其他主机的信号，自己就将数据发送出去，同时，不停的监听线路，以确信其他主机没有发送数据，如果检测到有其他信号，自己就发送一个JAM阻塞信号，通知网段上的其他节点停止发送数据，这时，其他节点也必须采用退避算法等一会再试图发送。CSMA/CD重要特性•使用CSMA/CD协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）•每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性•这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率定义•源和目标的物理地址•与帧关联的高层协议(ServiceAccessPoint)•网络拓扑•帧顺序•数据流控制•有向或无向连接数据链路层物理层EIA/TIA-232v.35802.2802.3数据链路层功能MAC子层•MAC子层（mediaaccesscontrol):负责MAC寻址和定义介质访问控制方法•MAC子层一般的访问控制方式：•1。争用式：冲突不可避免；CSMA/CD；FCFS（firstcomefirstservice)•2。轮流式：访问时间可预见，不发生冲突；但是要有Token令牌•MAC子层协议有：802.3802.5FDDI（fiberdistributeddatainterface)这三个LAN技术的不同在于帧结构和访问机制的不同LLC子层•LLC子层（logicallinkcontrol):为上层协议提供SAP服务访问点，并为数据加上控制信息•LLC子层协议：802.2•802.2协议只在LLC子层，为以太网和令牌环网提供了通用功能SAP服务访问点•SAP（ServiceAccessPoint服务访问点）：LLC子层为了网络层的各种协议提供服务，而上层可能运行不同协议，为区分不同上层协议的数据，要采用服务访问点数据源地址FCS长度目标地址可变长26640000.0Cxx.xxxx厂商自己分配IEEE分配MAC子层-802.3前导符EthernetII在这里用“Type”指明上层协议，所以不用802.2.MAC地址8#字节数据链路层功能(续)交换机•每段有自己的冲突域•广播信息向所有段转发缓冲区交换•定义与指定协议相关联的源和目标逻辑地址•定义通过网络的路径•多链路连接网络层IP,IPX数据链路层物理层EIA/TIA-232v.35802.2802.3网络层功能数据源地址目标地址IP头172.15.1.1主机号网络号•逻辑地址网络层端接设备的数据包网络层功能(续)路由表目标网络端口距离124S0S0E01001.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2路由表目标网络端口距离124E0S0S0001•逻辑地址提供分层结构的网络•需要的配置•利用配置信息来识别到达目标网络的路径网络层功能(续)路由器：运行在网络层•广播信息控制•多点发送信息控制•路径优化•流量管制•逻辑寻址•提供WAN连接•区分不同的上层应用•建立应用间的端到端连接•定义流量控制•为数据传输提供可靠或不可靠的连接服务网络层IPXIP传输层SPXTCPUDP传输层功能同步请求回应同步请求,同步请求回应同步请求数据传输(传输数据段)发送方接收方连接建立可靠的传输层功能OSI模型的意义•提供了网络间互连的参考模型•成为实际网络建模、设计的重要参考工具和理论依据•OSI/RM的思想为我们提供了进行网络设计与分析的方法•（实际的网络几乎都是分层结构，功能分层，协议分层，只是根据实际需要，层次有多有少。模块化的结构便于同时开发、升级换代，维护管理）OSI模型的缺陷•许多功能在多个层次重复，有冗余感（如流控，差错控制等）•各层功能分配不均匀（链路、网络层任务重，会话层任务轻）•功能和服务定义复杂，很难产品化•（实际应用中几乎没有完全按OSI七层模型设计的产品）本章总结•通过本章的学习，您应该掌握以下内容:–掌握OSI层次模型各层的主要功能–描述数据在源和目标设备间的传送过程–清楚集线器、交换机和路由器在网络中担当的角色和功能；懂得在什么情况下该用什么样的设备1.在网络环境下应用OSI模式有什么优点?2.描述数据封装的过程。3.集线器、交换机、路由器和广播域、冲突域?问题回顾第二章IP地址子网划分VLSMCIDR•通过本章学习，您应该掌握以下内容：•掌握IP地址分类，子网掩码的作用，识别网络标识号、主机标识号，子网的数目、主机的数目，•掌握VL