网络基础知识培训内容（PPT44页)

12:14:53网络基础知识培训内容TCP/IP协议栈交换基本原理路由基本原理数据包转发实例12:14:53第一节TCP/IP协议栈12:14:53TCP/IP协议栈主机AInternetTCP/IP主机BTransmissionControlProtocol/InternetProtocol是互联网上通信的标准12:14:54ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical提供应用程序接口处理数据格式、数据加密等建立、维护和拆除应用程序的会话建立、管理和拆除主机端到端连接寻址和路由选择提供介质访问、链路管理等比特流传输1.1OSI参考模型面向用户应用面向数据传输12:14:54•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）OSI模型的缺陷12:14:55ApplicationTransportNetworkNetWorksAccess网络接入层网络层传输层应用层1.2TCP/IP协议栈12:14:55ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalApplicationTransportInternetNetworkAccessOSI参考模型TCP/IP协议栈TCP/IP协议栈与OSI的对应关系12:14:55ApplicationTransportNetworkNetWorksAccess网络接入层网络层传输层应用层应用层文件传输－TFTP－FTP－NFS邮件协议－SMTP－POP3－IMAPWeb浏览－HTTP远程登录－Telnet－rlogin－SSH网络管理－SNMP－RMON名称管理－DNS－WINS应用层提供了人机交互的接口12:14:56传输层ApplicationTransportNetworkNetWorksAccess网络接入层网络层传输层应用层TransmissionControlProtocol(TCP)－可靠传输－面向连接UserDatagramProtocol(UDP)－不可靠传输－非面向连接传输层提供了可靠和不可靠传输12:14:56网络层ApplicationTransportInternetNetworkAccessTCP/IP协议栈网络层提供了路由寻址功能InternetProtocol(IP)－路由寻址InternetControlMessageProtocol(ICMP)－用于连通性测试或路由追踪AddressResolutionProtocol(ARP)－将IP地址映射到MAC地址ReverseAddressResolutionProtocol(RARP)－将MAC地址映射到IP地址12:14:57ApplicationTransportInternetNetworkAccessTCP/IP协议栈网络接入层定义了硬件地址和数据在物理介质上的传输LogicalLinkControl(LLC)－定义了流量控制和错误检查等功能MediaAccessControl(MAC)－定义了硬件地址PhysicalLayer－定义了数据在物理介质上的传输网络接入层12:14:57ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical100010010011100011001100010数据(DATA)段(Segment)比特(Bit)发送接收DATATCP/UDPHeadDATATCP/UDPHeadIPHead包(Packet)DATATCP/UDPHeadIPHeadFrameHead帧(Frame)FCS1.3数据包的封装DATA12:14:571.4数据包的解封装DATAApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysical数据(DATA)段(Segment)100010010011100011001100010比特(Bit)DATADATATCP/UDPHeadDATATCP/UDPHead包(Packet)DATADATATCP/UDPHeadIPHeadDATAFrameHead帧(Frame)FCSIPHeadDATA12:14:58第二节交换基本原理12:14:58地址学习交换机的功能帧的转发环路防止12:14:58CAM表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3ABCD交换机学习主机地址开机时CAM（内容可寻址存储器）表是空的12:14:58•主机A发送数据帧给主机C•交换机记录下主机A的MAC地址对应端口E0•帧被转发到除端口E0以外的其它所有端口0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E0E1E2E3DCBACAM表交换机学习主机地址12:14:59•主机D发送数据帧给主机C•交换机记录下主机D的MAC地址对应端口E3•帧被转发到除端口E3以外的其它所有端口0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0:0260.8c01.1111E3:0260.8c01.4444E0E1E2E3DCABCAM表交换机学习主机地址12:14:59•hostA发送数据帧给主机C•在地址表中有目标主机，数据帧不再泛洪而直接转发E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3XXDCABCAM表交换机确定转发／过滤帧12:14:59•主机D发送广播帧或多点帧•广播帧或多点帧泛洪到除源端口外的所有端口0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3DCABE0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.4444CAM表广播帧和多播帧12:14:59第三节路由基本原理12:14:59概述•路由过程是将数据报文从一个逻辑网段转发到其它网段的过程，路由器可以完成这种逻辑网段间流量转发工作•路由器主要完成以下两种功能–路由：学习和维护路由表–交换：完成从路由器入端口到出端口的数据报文的转发12:14:59要实现路由路由器必须知道:–目的地址–源地址–所有可能的路由路径–最佳路由路径–管理路由信息172.16.1.010.120.2.0实现路由的条件12:15:00路由表的建立•直连路由–直接连接的可达网段•静态路由–手工配置的可达网段•动态路由–路由协议生成的可达网段12:15:00路由器通过路由算法或手工配置得到并维护路由表，接收到数据包后1.删除第2层帧头和帧尾来解封第3层数据包。2.检查IP数据包的目的IP地址以便从路由表中选择最佳路径。3.将第3层数据包封装成新的第2层帧，并将该帧从送出接口转发出去。12:15:00第四节数据包转发实例12:15:00PC1需要向PC2发送一个数据包数据包的传输过程12:15:00Step1-PC1将IP数据包封装成以太网帧，并将其目的MAC地址设为R1F0/0接口的MAC地址数据包的传输过程12:15:00数据包的传输过程Step2(1)-R1发现帧的目的mac地址是自己的mac地址12:15:00Step2(2)-R1剥离帧头帧尾后检测目的IP地址.数据包的传输过程12:15:01数据包的传输过程Step2(3)-R1在路由表中寻找目的IP地址.12:15:01数据包的传输过程Step2(4)-R1查询下一跳IP地址，重新封装帧12:15:01数据包的传输过程Step2(5)-R3将数据包从接口Fa0/1转发出去12:15:01数据包的传输过程Step3(1)-R2发现帧的目的mac地址是自己的mac地址12:15:01Step3(2)-R2剖离帧头帧尾后检测目的ip地址数据包的传输过程12:15:01数据包的传输过程Step3(3)-R2在路由表中寻找目的IP地址，选择最佳路由12:15:01数据包的传输过程Step3(4)-R2重新封装新的第二层数据帧12:15:01数据包的传输过程Step3(5)-R2将新的数据帧从接口S0/0/0转发出去12:15:01数据包的传输过程Step4(1)-R3接收PPP帧12:15:01Step4(2)-R3剥离PPP帧头帧尾后检测目的IP地址数据包的传输过程12:15:01数据包的传输过程Step4(3)-R3在路由表中寻找目的IP地址12:15:01数据包的传输过程Step4(4)-R3的F0/0接口直接连接到PC2，重新封装帧并从F0/0转发.12:15:01数据包的传输过程Step5-IP数据包到达PC2，帧头帧尾被剥离后继续检测上层协议，最终数据经过解封装传递到上层应用。12:15:01结论数据链路层目的地址和源地址将随数据包从一台路由器转发到下一台路由器而不断发生变化，网络层IP地址始终不会发生变化。也就是说MAC地址是主机在LAN内部的标识，IP地址是主机在WAN上的标识。