网络技术基础知识要点课件.ppt

Version 2.0网络基础网络基础网络基础网络基础Page 2/31主要内容主要内容主要内容主要内容v网网络模型分模型分层思想思想vOSI参考模型参考模型vTCP/IP参考模型参考模型v数据封装和解封装数据封装和解封装v数据的数据的传输Page 3/31教学目的教学目的教学目的教学目的Datav任务：理解数据如何从一台主机传输任务：理解数据如何从一台主机传输到网络上的另一台主机？到网络上的另一台主机？Page 4/31理论基础理论基础理论基础理论基础通信通信协议协议协议协议分层分层OSI7OSI7层层模型模型通信的双方需要通信的双方需要“讲讲”相同的语言相同的语言网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性1974年，年，ISO组织发布了组织发布了OSI参考模型参考模型vTCP/IPTCP/IP参考模型定义了现在建立大多参考模型定义了现在建立大多数网络时所使用的网络标准与协议。数网络时所使用的网络标准与协议。TCP/IPTCP/IP模型模型OSI参考模型太复杂太难实施参考模型太复杂太难实施IBMIBM的的SNASNA、MacMac的的Apple TalkApple Talk、NovellNovell的的NetWareNetWarePage 5/31协议分层协议分层协议分层协议分层v网络通信的过程很复杂网络通信的过程很复杂数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机，数据以电子信号的形式穿越介质到达正确的计算机，然后转换成最初的形式，以便接收者能够阅读然后转换成最初的形式，以便接收者能够阅读为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计Page 6/31协议分层协议分层协议分层协议分层v分分层设计的意的意义用用户服服务层的模的模块设计可相可相对独立于具体的通信独立于具体的通信线路路和通信硬件接口的差和通信硬件接口的差别而通信服而通信服务层的模的模块设计又可相又可相对独立于具体用独立于具体用户应用要求的不同用要求的不同例如：文件传输或电子邮件服务模块的设计，例如：文件传输或电子邮件服务模块的设计，不必关心底层通信线路是光纤还是双绞线不必关心底层通信线路是光纤还是双绞线Page 7/31邮局实例邮局实例邮局实例邮局实例写信人写信人邮局邮局运输部门运输部门收信人收信人邮局邮局甲地甲地乙地乙地Page 8/31邮局实例邮局实例邮局实例邮局实例v邮局局对于写信人来于写信人来说是下是下层v运运输部部门是是邮局的下局的下层 下下层为上上层提供服提供服务v写信人与收信人之写信人与收信人之间使用相同的使用相同的语言言v邮局之局之间的的约定定 同同层次之次之间使用相同的使用相同的协议Page 9/31OSIOSI的七层框架的七层框架的七层框架的七层框架物理层协议物理层协议数据链路层协议数据链路层协议网络层协议网络层协议传输层协议传输层协议会话层协议会话层协议表示层协议表示层协议应用层协议应用层协议 比特比特 帧帧 报文报文TPDUSPDUPPDUAPDU1 接口接口2 接口接口3 接口接口4 接口接口5 接口接口6 接口接口主机主机A主机主机B数据单元数据单元层层Page 10/31OSIOSI的七层框架的七层框架的七层框架的七层框架名称名称功能功能实例实例应用层应用层用户接口用户接口HTTPTelnet表示层表示层数据的表现形式、特定功能的实现如数据的表现形式、特定功能的实现如-加密加密ASCII、EBCDICJPEG会话层会话层对应用会话的管理、同步对应用会话的管理、同步操作系统操作系统/应用读取应用读取传输层传输层可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流控控TCP、UDP网络层网络层提供逻辑地址、选路提供逻辑地址、选路IP数据链路层数据链路层成帧、用成帧、用MACMAC地址访问媒介、错误检测与修正地址访问媒介、错误检测与修正802.3/802.2HDLC物理层物理层设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特性等性等EIA/TIA-232V.35Page 11/31TCP/IPTCP/IP协议参考模型协议参考模型协议参考模型协议参考模型vTCP/IP是是20世纪世纪70年代中期美国国防部为年代中期美国国防部为ARPANET开发的网络体系结构开发的网络体系结构TCP/IPTCP/IP实际模型实际模型实际模型实际模型OSI 7层模型层模型TCP/IP 对等模型对等模型Page 12/31应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层传输层传输层 InternetInternet层层网络接口层网络接口层TCP/IPTCP/IP协议参考模型协议参考模型协议参考模型协议参考模型vTCP/IP协议栈协议栈是由一组不同功能的协议组合在一起构成是由一组不同功能的协议组合在一起构成的协议栈的协议栈利用一组协议完成利用一组协议完成OSIOSI所实现的功能所实现的功能Page 13/31TCP/IPTCP/IP模型与模型与模型与模型与OSIOSI模型的比较模型的比较模型的比较模型的比较v相同点相同点两者都是以两者都是以协议栈的概念的概念为基基础协议栈中的中的协议彼此相互独立彼此相互独立下下层对上上层提供服提供服务v不同点不同点OSI是先有模型；是先有模型；TCP/IP是先有是先有协议，后有模型，后有模型OSI适用于各种适用于各种协议栈；TCP/IP只适用于只适用于TCP/IP网网络层次数量不同次数量不同 Page 14/31TCP/IPTCP/IP模型与模型与模型与模型与OSIOSI模型的比较模型的比较模型的比较模型的比较vOSI层次次间存在存在严格的格的调用关系，两个（用关系，两个（N）层实体的通体的通信必信必须通通过下一下一层（N-1）层实体，不能越体，不能越级，而，而TCP/IP可以越可以越过紧邻的下一的下一层直接使用更低直接使用更低层次所提供的服次所提供的服务（这种种层次关系常被称次关系常被称为“等等级”关系），因而减少了一关系），因而减少了一些不必要的开些不必要的开销，提高了，提高了协议的效率。的效率。vOSI只考只考虑用一种用一种标准的公用数据网将各种不同的系准的公用数据网将各种不同的系统互互联在一起，后来在一起，后来认识到互到互联网网协议的重要性，才在网的重要性，才在网络层划出一个子划出一个子层来完成互来完成互联作用。而作用。而TCP/IP一开始就考一开始就考虑到到多种异构网的互多种异构网的互联问题，并将互，并将互联网网协议IP作作为TCP/IP的的重要重要组成部分。成部分。vOSI开始偏重于面向开始偏重于面向连接的服接的服务，后来才开始制定无，后来才开始制定无连接接的服的服务标准，而准，而TCP/IP一开始就有面向一开始就有面向连接和无接和无连接服接服务，无无连接服接服务的数据的数据报对于互于互联网中的数据网中的数据传送以及分送以及分组话音通信都是十分方便的。音通信都是十分方便的。Page 15/31TCP/IPTCP/IP模型与模型与模型与模型与OSIOSI模型的比较模型的比较模型的比较模型的比较vOSI与与TCP/IP对可靠性的可靠性的强调也不相同。也不相同。对OSI的面向的面向连接服接服务，数据，数据链路路层、网、网络层和运和运输层都要都要检测和和处理理错误，尤其在数据，尤其在数据链路路层采用校采用校验、确、确认和超和超时重重传等措施等措施提供可靠性，而且网提供可靠性，而且网络和运和运输层也有也有类似技似技术。而。而TCP/IP则不然，不然，TCP/IP认为可靠性是端到端的可靠性是端到端的问题，应由运由运输层来解决，因此它允来解决，因此它允许单个的个的链路或机器路或机器丢失数据或数据出失数据或数据出错，网，网络本身不本身不进行行错误恢复，恢复，丢失或出失或出错数据的恢复在数据的恢复在源主机和目的主机之源主机和目的主机之间进行，由运行，由运输层完成。由于可靠性完成。由于可靠性由主机完成，增加了主机的由主机完成，增加了主机的负担。但是，当担。但是，当应用程序用程序对可可靠性要求不高靠性要求不高时，甚至，甚至连主机也不必主机也不必进行可靠性行可靠性处理，在理，在这种情况下，种情况下，TCP/IP网的效率最高。网的效率最高。Page 16/31TCP/IPTCP/IP模型与模型与模型与模型与OSIOSI模型的比较模型的比较模型的比较模型的比较v在两个体系在两个体系结构中智能的位置也不相同。构中智能的位置也不相同。OSI网网络层提供面向提供面向连接的服接的服务，将，将寻径、流控、径、流控、顺序控序控制、内部确制、内部确认、可靠性、可靠性带有智能性的有智能性的问题，都，都纳入网入网络服服务，留，留给末端主机的事就不多了。相反，末端主机的事就不多了。相反，TCP/IP则要求主机参与几乎所有网要求主机参与几乎所有网络服服务，所以，所以对入网的主机要求很高。入网的主机要求很高。vOSI开始未考开始未考虑网网络管理管理问题，到后来才考，到后来才考虑这个个问题，而，而TCP/IP有有较好的网好的网络管理管理 Page 17/31TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP中的主流协议中的主流协议中的主流协议中的主流协议应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层IPICMPIGMPRARPARPUDPTCP各种应用程序层各种应用程序层SMTPFTPDNSSNMPNFSTFTP由底层网络定义的协议由底层网络定义的协议Ethernet,Token-Ring,FDDI,X.25,Wirless,ATMPage 18/31数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程InternetHello!Page 19/31IP包头包头数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程Hello 比特比特 帧帧 报文报文段段PDUHelloTCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层TCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层MAC子层子层TCP/UDP头头HelloTCP/UDP头头高层数据高层数据FCSPage 20/31IP包头包头数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程Hello 比特比特 帧帧 报文报文段段PDUHelloTCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层TCP/UDP头头HelloIP包头包头LLC子层子层MAC子层子层FCSTCP/UDP头头HelloTCP/UDP头头高层数据高层数据Page 21/31数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程1.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2Router1Router2Data主机主机1.1要发送数据到要发送数据到4.2，首先对数据进行首先对数据进行封装封装路由表路由表网段网段接口接口1.0E02.0S04.0S0路由表路由表网段网段接口接口1.0S02.0S04.0E0Page 22/31数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程MAC表表MAC接口接口AAS0/1BBS0/2CCS0/241.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2Router1Router2Data交换机接收到数据，查交换机接收到数据，查看数据包中的目标看数据包中的目标MAC地址为地址为CC，查找，查找MAC表表PC1PC2PC3PC4Page 23/31数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程路由表路由表网段网段接口接口1.0E02.0S04.0S01.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2Router1Router2Data路由器接收到数据，查路由器接收到数据，查看数据包中的目标地址看数据包中的目标地址为为4.2，查找路由表，查找路由表路由表路由表网段网段接口接口1.0S02.0S04.0E0Page 24/31数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程1.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2Router1Router2Data路由器路由器1根据路由表转根据路由表转发数据到发数据到S0口口路由表路由表网段网段接口接口1.0E02.0S04.0S0路由表路由表网段网段接口接口1.0S02.0S04.0E0Page 25/31数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程1.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2Router1Router2Data路由器路由器2接收到数据包，接收到数据包，查看数据包的目标地址，查看数据包的目标地址，并查找路由表并查找路由表路由表路由表网段网段接口接口1.0E02.0S04.0S0路由表路由表网段网段接口接口1.0S02.0S04.0E0Page 26/31数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程数据在网络上传输的过程1.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2Router1Router2Data路由器路由器2根据路由表转根据路由表转发数据到发数据到E0口口路由表路由表网段网段接口接口1.0E02.0S04.0S0路由表路由表网段网段接口接口1.0S02.0S04.0E0主机主机4.2接收到数据包接收到数据包Page 27/31总结总结总结总结v课程采用的教学方法：程采用的教学方法：v整个整个课程采用任程采用任务驱动教学法教学法-提出任提出任务（数据（数据传输过程的理解）程的理解）-讲解理解理论（OSI参考模型和参考模型和TCP/IP模型、数据封装解封）模型、数据封装解封）-任任务分解（数据如何从主机分解（数据如何从主机传给交交换机、交机、交换机如何机如何给路由路由器器-路由器之路由器之间传输-数据交数据交给目的地主机）目的地主机）v案例法案例法邮局案例局案例v问题教学法（利用提教学法（利用提问启启发引引导）数据数据传输过程的提程的提问v动画演示画演示课件中的件中的动画画