软交换数据基础培训材料1-IP数据网络基础V11

网络基础V1.1掌握TCP/IP协议簇常用协议,掌握报文在网络中的封装解封装的过程熟悉常用的IP网络设备及其工作过程熟悉IPv4编址方法,VLSM网络划分方式2常见的IP网络设备3IPv4编址方法4VLSM介绍1TCP/IP协议簇常用协议概述TCP/IP适用于早期网络通用的协议HostInternetTCP/IPHostTCP/IP与OSI参考模型比较765432应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层1应用层传输层网络层数据链路接口层TCP/IPOSIOSI模型数据应用层头部数据表示层头部数据会话层头部数据传输层头部数据网络层头部0101101010110001数据数据链路层头部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表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层数据封装与解封装数据E-mail信息数据数据封装示例段头部数据数据E-mail信息数据数据段数据封装示例段头部数据数据包头部段头部数据E-mail信息数据数据段数据包数据封装示例包头部段头部帧尾数据段头部数据数据帧头部包头部段头部数据E-mail信息数据数据段数据包数据帧(取决于不同传输介质)数据封装示例包头部段头部帧尾数据段头部数据数据帧头部包头部段头部数据0111111010101100010101101010110001E-mail信息数据数据段数据帧(取决于不同的传输介质)比特流数据封装示例数据包TCP/IPOSI---TCP/IP模型对比应用层会话层表示层传输层TCPUDP网络层ICMPRARPARPIGMPIP数据链路层物理层物理层由底层网络定义的协议应用层SMTPFTPTELNETDNSSNMPNFSTFTPRPC应用层传输层网络层网络接口层TCP/IP数据流封装过程：网络接口层网络层传输层应用层用户数据TCP段网络接口层网络层传输层应用层IP包用户数据TCP段实际物理网络的帧IP包实际传输TCP/IP封装过程PDUdatasegmentpacketframe实际物理网络的帧bitTELNETSMTPDNSFTPTFTPTCPUDPICMPIPARPRARP网络接口层TCP/IP协议族TCP/IP协议簇常用协议概述应用层协议介绍传输层协议介绍网络层协议介绍*被路由器使用应用层传输层网络层网络接口层文件传输-TFTP*-FTP*-NFSE-Mail-SMTP远程登录-Telnet*-rlogin*网络管理-SNMP*名称管理-DNS*应用层TCP/IP协议簇常用协议概述应用层协议介绍传输层协议介绍网络层协议介绍传输层TransmissionControlProtocol(TCP)UserDatagramProtocol(UDP)应用层传输层网络层网络接口层传输层的功能分割上层应用程序建立端到端的连接将数据段从一台主机传到另一台主机保证数据传送的可靠性（TCP)端口号TCPFTP传输层TELNETDNSSNMPTFTPSMTPUDP应用层2123255369161服务器一般都是通过知名端口号（1～1023）来识别应用程序的端口号用来标示互相通信的应用程序端口号同步同步协商建立连接数据传送(SendSegments)SenderReceiver连接建立响应TCP--面向连接的会话UDP协议特点：不可靠；面向无连接UDP的优点：高效适用于传输对实时性要求较高的应用（如语音，视频）或高可靠稳定的网络传输传输层协议—UDP协议TCPUDP是否面向连接面向连接无连接是否提高可靠性可靠传输不提供可靠性是否流量控制流量控制不提供流量控制传输速度慢快协议开销大小TCP/UDP比较TCP/IP协议簇常用协议概述应用层协议介绍传输层协议介绍网络层协议介绍InternetProtocol(IP)地址解析/反向解析协议（ARP/RARP）互联网控制消息协议（ICMP）应用层传输层网络层网络接口层网络层IP数据包格式Version(4)DestinationIPAddress(32)Options(0or32ifany)Data(variesifany)1Bit0Bit15Bit16Bit31HeaderLength(4)Priority&TypeofService(8)TotalLength(16)Identification(16)Flags(3)Fragmentoffset(13)Timetolive(8)Protocol(8)Headerchecksum(16)SourceIPAddress(32)20Bytes协议类型字段决定目的地的上层协议类型传输层网络层TCPUDP协议号IP176ICMP消息类型：错误消息；询问消息；IP辅助协议—ICMPICMP是一种集差错报告与控制于一身的协议。在所有TCP/IP主机上都可实现ICMP。ICMP消息被封装在IP数据报里，用来发送差错和控制信息。消息传递可发生在主机、路由器，主机、主机或路由器、路由器之间。ICMP报文的接收者根据报文类型采取相应的措施。网络控制消息协议(ICMP)ApplicationTransportInternetDataLinkPhysicalPingTracertICMP1ICMP测试目的地不可达–主机或端口不可达–网络不可达HostA我不知道如何到达Z.发送ICMP.ToZ目的地不可达发送数据给Z.DataNetworkICMP测试由Ping命令产生的回声应答A我在这儿.ICMP回声应答B可到达吗?BICMP回声请求地址解析协议（ARP协议）是用来将一个已知的IP地址解析或映射到MAC子层地址，以便能在多路访问介质上进行通信。1.主机A广播一条ARP请求报文（广播包），请求主机B的物理地址；2.主机B收到ARP请求报文，向主机A发送一条ARP应答报文，主机B的物理地址包含在应答报文中；3.主机A收到主机B发出的应答报文，得到B的物理地址。ABIP辅助协议—ARPARP工作机制172.16.3.1172.16.3.2IP:172.16.3.2=???我需要IP地址为172.16.3.2主机的物理地址ARP工作机制172.16.3.1172.16.3.2IP:172.16.3.2=???我听到广播包了，这条消息是给我的，这是我的物理地址.我需要IP地址为176.16.3.2主机的物理地址ARP工作机制172.16.3.1IP:172.16.3.2Ethernet:00d0.d020.1111172.16.3.2IP:172.16.3.2=???我需要IP地址为176.16.3.2主机的物理地址我听到广播包了，这条消息是给我的，这是我的物理地址.ARP工作机制172.16.3.1IP:172.16.3.2Ethernet:00d0.d020.1111172.16.3.2IP:172.16.3.2=???实现IP地址向MAC地址的映射本地ARP解析我需要IP地址为176.16.3.2主机的物理地址我听到广播包了，这条消息是给我的，这是我的物理地址.21常见的IP网络设备3IPv4编址方法4VLSM介绍TCP/IP协议簇常用协议概述集线器Hub：工作在物理层收到电气信号向所有端口发送连接同网段设备PC1PC2PC3010110101011010101101有信号交换机Switch：工作在数据链路层按照物理MAC地址进行寻址转发连接同网段设备1.1.1.1MAC11.1.1.2MAC2DATAIPMAC2MACOutMAC11MAC22DATAIPMAC21.1.1.3MAC3集线器和交换机的区别100M10端口集线器100M10端口交换机带宽100M人越多越慢啊带宽100M*10*2人多也没啥影响啊路由器Router：工作在网络层按照目的网络地址进行寻址转发连接不同网段设备需要收集全网路由信息（OSPF、BGP）1.1.1.1G:1.1.1.254MAC12.2.2.2G:2.2.2.254MAC2data2.2.2.2MAC3NETOut2.0.0.011.0.0.02data2.2.2.2MAC2SW1:1.1.1.254MAC3SW2:1.1.1.254MAC4路由交换机RS路由交换机即具有二层交换的功能又具有三层路由的功能RouterswitchRS收到报文怎么知道是交换还是路由呢?1.1.1.1/24G:1.1.1.2541.1.1.2/24G:1.1.1.254Interfacefei_1/1ipadd1.1.1.254255.255.255.01.1.1.2/24G:1.1.1.2541.1.1.1/24G:1.1.1.254Interfacevlan10ipadd1.1.1.254255.255.255.0路由交换机的工作方式——交换1231.1.1.1G:1.1.1.254MAC11.1.1.2G:1.1.1.254MAC22.2.2.2G:2.2.2.254MAC3vlan10:1.1.1.254MAC4vlan20:2.2.2.254MAC5data1.1.1.2MAC2MACOUTMAC4SW1MAC5SW2MAC1P1data1.1.1.2MAC2RS收到的报文如果目的MAC与本机接口MAC不一致则是需要交换的报文路由交换机的工作方式——路由1231.1.1.1G:1.1.1.254MAC11.1.1.2G:1.1.1.254MAC22.2.2.2G:2.2.2.254MAC3vlan10:1.1.1.254MAC4vlan20:2.2.2.254MAC5data2.2.2.2MAC4MACOUTMAC4vlan10MAC5vlan20Mactable硬件路由表目的IPOUTNETOut2.0.0.0vlan201.0.0.0vlan10Routetabledata2.2.2.2MAC32.2.2.2P3一次路由、多次交换路由器和路由交换机的对比系统结构cpu维护路由、报文收发、整机管理Routercpu交换芯片RS报文收发，其中包含mac地址表、硬件路由表等维护路由、整机管理、需cpu处理的报文路由器和路由交换机的对比路由器路由交换机Cpu处理报文，通过分布式、网络处理器提高处理能力端口密度低，造价高端口密度高，性价比高适用于大型局域网内部的数据交换，路由功能没有同级别的路由器强适用于网络出口做网间路由工作采用交换芯片与cpu共同处理的软硬件结构城域网典型方案网管Ｒ用户层ＳＲＳＲ核心层汇聚层接入层POS/GE计费Radiotower宽带无线接入POS/GEPOS/GEＲＳDSLM运营商骨干网RadiotowerＲＳＲn*E110M/100M/GEn*E1集团用户集团用户集团用户10M/100M信息化小区10M/100M/GE信息化小区ATM/FE信息化小区接入层ＲＳＲGE/FE/POS/ATM/E3/n*E1GE/FE/POS/ATM/E3/n*E1HFC网231常见的IP网络设备IPv4编址方法4VLSM介绍TCP/IP协议簇常用协议概述IPv4地址介绍端与端之间是通过唯一的IP地址通信172.18.0.2172.18.0.1172.17.0.2172.17.0.1172.16.0.2172.16.0.1SADAHDRDATA10.13.0.0192.168.1.010.13.0.1192.168.1.1IP地址255255255255DottedDecimalMaximumNetworkHost12864321684211111111111111111111111111111111110101100000100000111101011001100Binary32bits17216122204ExampleDecimalExampleBinary18916172425321286432168421128643216842112864321684211ClassA:Bits:0NNNNNNNHostHostHost891617242532Range(1-126)1ClassB:Bits:10NNNNNNNetw