路由与交换复习资料

2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术11.1网络技术基础1.2OSI参考模型体系结构1.3TCP/IP体系结构习题第1章网络基础概述2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术2计算机网络介绍SOHOServerIntranet移动宽带上网计算机网络就是将分布在不同地理位置，具有独立功能的多台计算机，通过通信线路和通信设备相互连接起来，进行数据通信，实现资源共享。2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术3网络发展1．面向终端的计算机通信网络2．计算机-计算机通信网络3．计算机网络标准化阶段4．高速网络阶段2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术4网络定义通常对“计算机网络”的定义是：将地理位置不同的、具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信设备和线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现通信交往、资源共享和协同工作的计算机系统。2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术5网络分类（1）按网络传输技术分类网络所采用的传输技术决定了网络的主要技术特点，根据网络所采用的传输技术对网络进行分类，网络可分为广播式网络和点对点式网络。2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术6网络分类（2）按网络覆盖范围分类计算机网络按照其覆盖的地理范围进行分类，可以很好地反映不同类型网络的技术特征。局域网（LocalAreaNetwork，LAN）城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）广域网（WideAreaNetwork，WAN）2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术7网络分类（3）按应用管理范围分类因特网（Internet）内连网（Intranet）外连网（Extranet）2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术8网络拓扑结构（1）总线型（2）星型（3）环型（4）树型（5）网状（6）混合型拓扑2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术9OSI参考模型网络世界的法律!OSI参考模型：OpenSystemInterconnect开放系统互连参考模型OSI参考模型是由ISO（国际标准化组织）定义的2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术105.会话层6.表示层7.应用层4.传输层2.数据链路层3.网络层1.物理层4.传输层2.数据链路层3.网络层1.物理层5.会话层6.表示层7.应用层OSIReferenceModels数据网络设备传输数据的过程是按照OSI参考模型来运动的2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术114.传输层2.数据链路层3.网络层1.物理层5.会话层6.表示层7.应用层面向用户应用面向数据传输OSI参考模型OSI模型每层都有自己的功能集层与层之间相互独立又相互依靠上层依赖于下层，下层为上层提供服务2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术12数据段Segment数据包Packet比特Bit数据帧Frame协议数据单元数据封装传输层数据链路层物理层网络层数据数据传输层报头数据网络层报头数据数据链路层报头0101110101001000010表示层应用层会话层端口号源IP+目的IP＋上层协议源MAC+目的MAC将数据帧转换成高低电平，即“0”或“1”代码发送数据的过程，就是一个数据封装的过程2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术13设备A设备B7654321L7数据L7数据H6L6数据H5L5数据H4L4数据H3L3数据H2010101000011110000101010T27654321L7数据L7数据H6L6数据H5L5数据H4L4数据H3L3数据H2010101000011110000101010T2传输媒体数据通信过程2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术14数据网络层报头+传输层报头+数据传输层报头+数据数据0101110101001000010传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层数据拆封接收数据的过程，就是一个数据拆封的过程2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术15物理层物理层的主要作用是负责二进制信号在物理线路上的传输。物理层是不提供数据的纠错服务的，但是在物理层上能对数据的传输速度作一定的控制，并能监测数据的出错率。在物理层传输电气信号的载体我们称之为位流或比特流。2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术16数据链路层数据链路层决定数据通讯的机制，差错检测提供对网络层的服务2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术17数据链路层的构成MAC层管理网络设备的物理地址，物理地址也被称作MAC地址。LLC层主要负责对各种网络协议进行封装，使得协议能在物理线路上传输。数据链路层LLC层MAC层IEEE802.3以太网标准2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术18网络层为网络设备提供逻辑地址负责数据从源端发送到目的端负责数据传输的寻径和转发2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术19网络层的主要任务逻辑地址路由选择2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术20传输层传输层负责建立端到端的连接，负责数据在端到端之间的传输传输层通过端口号区分上层服务2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术21会话层会话层的作用主要是建立、维护、管理应用程序之间的会话。会话层的责任主要有：对话控制同步2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术22表示层表示层的功能数据的解码和编码数据的加密和解密数据的压缩和解压缩表示层是各节点应用程序、文件传输的翻译官。2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术23应用层应用层的作用主要是为应用程序提供接口，从而使得应用程序能够使用网络服务。常见的应用层协议http、ftp、smtp、pop3、telnet、dns等2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术24允许接入网络资源应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层建立、管理和终止会话将分组从源端传送到目的端；提供网络互联在媒体上传输比特；提供机械的和电气的规约对数据进行转换、加密和压缩提供可靠的进程到进程的报文传输和差错恢复将比特组装成帧；提供节点到节点方式的传输各层间的联系TCP/IP协议栈2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术26应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层传输层Internet层网络接口层TCP/IP协议栈2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术27TCP/IP中的协议2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术28主要用于:1.测试目的端的可达性(ping)2.测试到达目的端的路径(tracert,pathping,traceroute,扩展ping)ICMP(网际控制消息协议)2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术29ARP(地址解析协议)ARP的作用：将IP地址解析为MAC地址2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术30RARPARP---地址解析协议，已知IP地址，解析为MAC地址。RARP---反向ARP，已知MAC地址，解析为IP地址。2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术31TCP(传输控制协议)属于面向连接的网络协议UDP(用户报文协议)属于无连接的网络协议应用层传输层Internet层物理层数据链路层TCP/IP传输层2020/6/6第1章网络基础概述路由与交换技术32习题1．计算机网络的发展进程可以划分为几个阶段？2．计算机网络是如何定义的？3．计算机网络是如何组成的？4．计算机网络的拓扑结构有几种？5．简述OSI/RM各层的结构及功能。6．简述TCP/IP各层结构及功能。第2章网络编址2.1物理地址2.2地址解析协议2.3IP地址2.4VLSM地址划分2.5域名地址2020/6/633物理地址网卡物理地址存储器中存储单元对应的实际地址称为物理地址。网卡地址又称为物理地址或MAC（MediaAccessControl）地址、硬件地址、链路地址，用来定义网络设备的位置。MAC地址是48位，通常表示为12个十六进制数，每2个十六进制数之间用“:”号隔开。查看MAC地址：ipconfig/all2020/6/634例如：08:00:20:0A:8C:6D就是一个MAC地址，其中前6位08:00:20代表网络硬件制造商编号，后6位0A:8C:6D代表网络产品序列号。MAC地址是世界唯一的，不管主机连在哪个局域网，也不管主机移到什么位置。2020/6/635MAC地址的作用MAC地址固化在网卡中,局域网采用MAC地址来标识具体的用户。在交换机内部，通过“表”的方式把MAC地址与IP地址一一对应，形成“MAC地址表”。2020/6/63637例：由局域网和广域网构成互联网互联网局域网局域网广域网路由器结点交换机相距较远的局域网通过路由器与广域网相连，组成了一个覆盖范围很广的互联网。38实现网络互联的中间设备，称为中继系统。根据中间设备所在的层次，有以下4种中间设备：①在物理层使用的中间设备称为转发器(repeater)。②在数据链路层使用的中间设备称为网桥。③在网络层使用的中间设备称为路由器(router)。④在网络层以上层次使用的中间设备称为网关(gateway)。地址解析协议（ARP-AddressResolutionProtocol）地址解析协议是仅知主机IP地址时，确定其物理地址的一种协议。2020/6/639ARP负责将局域网中的32位IP地址转换为对应的48位物理地址。其转换过程是(1)一台主机先向目标主机发送包含IP地址信息的广播数据包，即ARP请求；(2)目标主机向该主机发送一个含有IP地址和其MAC地址的数据包；(3)两台主机通过MAC地址实现数据传输。2020/6/64041ARP响应AB主机B向A发送ARP响应分组主机A广播发送ARP请求分组ARP请求ARP请求219.0.0.1219.0.0.208-00-2B-00-EE-0A08-00-2B-00-EE-0B本机IP地址=219.0.0.1，硬件地址=08-00-2B-00-EE-0A问主机219.0.0.2的硬件地址？本机IP地址=219.0.0.2硬件地址=08-00-2B-00-EE-0BAB219.0.0.1219.0.0.208-00-2B-00-EE-0AARP响应应注意以下几点ARP是解决同一个局域网上的主机(或路由器)的IP地址和硬件地址的映射问题。只要主机或路由器要和本网络上的另一个已知IP地址的主机或路由器进行通信，ARP协议就会自动地将该IP地址解析为数据链路层所需要的硬件地址。如果所要找的目的主机和源主机不在同一个局域网上，那么就要通过ARP找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的。42ARP只要收到应答数据包，就会对ARP缓存进行更新。查看ARP缓存中的信息指令为：arp–a或arp-g2020/6/643IP地址IP地址属于网络层地址，用于标识网络中的节点设备。IP地址由32bit构成，每8bit一组，共占用4个字节IP地址由两部分组成，网络位和主机位2020/6/644网络位主机位101011000001000001111010110011001721612220412864321684214510000000000011110000010000101111机内存放的IP地址是32bit二进制代码10000000000011110000010000101111二进制表示法：每隔8bit插入一个空格能提高可读性点分十进制表示法128.15.4.4712815447将每8bit的二进制数转换为十进制数IP地址的表示