IP网络基础知识问答课件.ppt

数据通信基础知识数据通信基础知识 引入引入现在网络已经不仅仅是一个时髦的名词。事实上它已经成为人们生活不可缺少的一部分，就象空气和水一样；IP是目前Internet上最复杂、最核心以及最具吸引力的技术。1.什么是什么是OSI的的7层模型？什么是层模型？什么是TCP/IP的的4层模型？层模型？应用层表示层传输层会话层链路层物理层网络接口层网络层互连网络层传输层应用层OSI模型TCP/IP模型TCP/IP的基本思想的基本思想层次结构思想IP地址结构寻址方法(直接寻址与间接寻址)核心系统与自治域系统域名系统的层次结构等包容性与开放性IP协议层对各种物理网络技术的包容域名对IP地址的屏蔽IP地址对各种物理地址屏蔽等简单、实用、有效的原则在实践中逐步完善补充新协议、扩展新功能与ISO/OSI相比，TCP/IP技术来自于实践，简单实用，效率高。TCP/IP的工作原理的工作原理ETHERNETTOKENRINGFDDI其他其他IPTCPUDPICMPARPRARPHTTP80DNS53SNMP161TFTP69NFS111FTP21TELET23SMTP25GOPHER70ETHERNETTOKENRINGFDDI其他其他IPTCPUDPICMPARPRARPHTTP80DNS53SNMP161TFTP69NFS111FTP21TELET23SMTP25GOPHER70使用者使用者远端主机远端主机端口号端口号协议号协议号IP地址地址MAC地址地址计算机网络通讯示意图计算机网络通讯示意图 在路由器中，寻找一条将报文从信源机传往信宿机的传输在路由器中，寻找一条将报文从信源机传往信宿机的传输路径的过程，称之为寻径。在路由器中，寻径采用的是表驱动路径的过程，称之为寻径。在路由器中，寻径采用的是表驱动的方式。的方式。在在 Internet 的各主机和网关上都包含一个路由表，指明去往的各主机和网关上都包含一个路由表，指明去往某信宿机的路径。在传送报文时，根据报文的目的地址，查找某信宿机的路径。在传送报文时，根据报文的目的地址，查找路由表，得到一条去往目的地址的路径。路由表，得到一条去往目的地址的路径。IP路由路由以太网交换机发展过程以太网交换机发展过程HUB二层以太网交换机叠加式三层以太网交换机L3-L7多层交换机智能增强型以太网交换机2.什么是路由器、网桥和以太网交换机的区别？什么是路由器、网桥和以太网交换机的区别？LAN Switch和和HUB的区别的区别三层交换机三层交换机(L3 Switch)支持支持支持支持24242424FEFEFEFE，2 2 2 2GE SlotGE SlotGE SlotGE Slot；1 1 1 11000Base-Sx 1000Base-Sx 1000Base-Sx 1000Base-Sx 接口单元接口单元接口单元接口单元 1 1 1 11000Base-Lx 1000Base-Lx 1000Base-Lx 1000Base-Lx 接口单元接口单元接口单元接口单元 1 1 1 11000Base-T 1000Base-T 1000Base-T 1000Base-T 接口单元接口单元接口单元接口单元 支持所有端口全线速的二三层交换；支持所有端口全线速的二三层交换；支持所有端口全线速的二三层交换；支持所有端口全线速的二三层交换；支持支持支持支持QoSQoSQoSQoS策略和带宽限制策略和带宽限制策略和带宽限制策略和带宽限制Quidway S3526Quidway S3526 交换容量交换容量12.8G12.8G，转发性能，转发性能 6.55M pps6.55M pps；支持支持16K MAC16K MAC地址表地址表 支持支持16K16K（L2/L3)L2/L3)地址表地址表；L3S的典型特征：的典型特征：v两个或两个以上的接口（用于连接不同的网络）v协议至少实现到第三层（网络层，只有理解网络层协议才能与网络层通讯）v通常只支持以太网协议v具有存储、转发、寻径、路由功能交换机的集群管理协议交换机的集群管理协议Quidway S2000系列系列S2000启动后自动在上局侧启动后自动在上局侧MA/L3注册注册配置和查询配置和查询S2000的端口的端口禁止和激活禁止和激活S2000端口端口配置和查询配置和查询S2000的的IP地址、掩码、网关地址、掩码、网关对线路中断和恢复的告警对线路中断和恢复的告警远端复位远端复位S2000节省节省IP地址，减少网元个数；地址，减少网元个数；减少开局和维护的工作量。减少开局和维护的工作量。HGMP局侧局侧L2/L3L2/L3路由器路由器(Router)2 2个个PCIPCI模块化扩展插槽模块化扩展插槽；固定固定1 1 1 1FEFE，2 2 2 2高速同步串行接口高速同步串行接口Quidway R2620Quidway R2620路由器的典型特征：路由器的典型特征：v两个或两个以上的接口（用于连接不同的网络）v协议至少实现到第三层（网络层，只有理解网络层协议才能与网络层通讯）v至少支持两种以上的子网协议（异种网）至少支持两种以上的子网协议（异种网）v具有存储、转发、寻径功能v一组路由协议n异种网络互连：异种网络互连：主要是具有异种子网协议的网络互连。n子网协议转换子网协议转换n路由（寻径）：路由（寻径）：路由表建立、刷新、查找n速率适配速率适配：不同接口具有不同的速率，路由器可以利用自己的缓存及流控协议适配n隔离网络隔离网络，防止广播风暴，网络安全（防火墙）n报文分片与重组报文分片与重组：接口的MTU不同，超过接口的MTU的报文会被分片，到达目的地的报文会被重组n备份、流量流控备份、流量流控路由器的作用路由器的作用路由器工作原理路由器工作原理LAN2LAN2LAN1LAN1WANWAN路由器路由器1 1路由器路由器2 2工作过程工作过程路由选择协议转换拆包协议封装发送传输接收IPIPETHETHPPPPPP以太口以太口串口串口IPIPETHETHPPPPPP以太口以太口 串口串口路由器的发展趋势路由器的发展趋势第一代：总线，集中式转发第一代：总线，集中式转发第五代：交换，分布式第五代：交换，分布式NP转发转发第四代：交换，分布式第四代：交换，分布式ASIC转发转发第三代：总线，分布式硬件转发第三代：总线，分布式硬件转发第二代：总线，分布式软件转发第二代：总线，分布式软件转发NP：网络处理器，相当于“多CPU+ASIC”。L3S和路由器的比较和路由器的比较相同点：相同点：v都支持网络层（第三层）协议；都支持网络层（第三层）协议；v都具备各种路由协议；都具备各种路由协议；v高端高端L3S和路由器的区别减小和路由器的区别减小区别：区别：v设计思想不同：设计思想不同：L3S认为网络带宽是无限的，主要关心交换容量；路由器认为网络永远是阻塞的，主要关心路由能力和业务处理能力。v支持的接口不同：支持的接口不同：L3S通常只支持以太网接口，而路由器可以支持网络上所有可能的局域网和广域网接口。v支持的二层协议不同支持的二层协议不同：L3S通常只支持局域网（以太网）协议，而路由器还可以支持大多数广域网协议。v结构不同：结构不同：L3S主要采用ASIC设计，采用集中式转发；而路由器除使用ASIC外还需要配置CPU，而且高端路由器为了提高效率多数采用分布式转发。L3转发方式转发方式集中式软件查路由表集中式软件查路由表查找接口板查找接口板cache数据包数据包转发转发YN加入到接口板加入到接口板cache 交换机从交换机从L2-L7都是类似方式都是类似方式数据包数据包查找接口板路由表查找接口板路由表相应策略处理相应策略处理转发转发路由器转发方式路由器转发方式路由器都是类似方式路由器都是类似方式L3S和路由器比较和路由器比较 转发模式转发模式wCache查找无须在查找无须在L3S接口板上建立路由器，简化了接口板上建立路由器，简化了L3S的设计，但是的设计，但是导致设备对路由变化的适应能力降低；导致设备对路由变化的适应能力降低；wL3S接口密度高，端口成本低，适合于在业务稳定的环境使用；接口密度高，端口成本低，适合于在业务稳定的环境使用；w路由器业务处理能力强，适合于在多业务、大业务量的环境使用路由器业务处理能力强，适合于在多业务、大业务量的环境使用高端高端L3S和和GSR产品比较产品比较路由器是基于丰富策略的快速转发路由器是基于丰富策略的快速转发策略包括访问策略，处理策略，路由策略等一般通过高速网络处理器在接口实现L3是基于是基于Cache的快速转发的快速转发L3上不能实现丰富的策略和业务，并只能在简单的环境内使用，端口队列数目少（Foundry/Nortel 8个/port，Extreme 4/port），ACL、QOS处理能力弱；基于ASIC+Cache方式只对数据流进行简单处理，查找Cache进行快速转发CACHE表项有限（每个用户每访问一个站点需要建立一条CAHE，如果用户数量多（超过1K），CACHE查找速度将会很慢），不能够带很多用户4.什么是什么是MAC地址、地址、IP地址、端口号？什么是地址、端口号？什么是ATM地址地址?MAC地址地址:计算机网卡地址-物理地址-6字节;(ARP)为确保唯一性，由IEEE进行管理，由供应商代码和序列号组成。IP地址地址:网络地址-逻辑地址-IPV4-4字节 IPV6-16字节(IPCONFIG)；全球的IP地址由NIC决定；国内向 向HINET中华电信公司、SEEDNET、ISP国际网络服务公司申请；TCP/UDP端口号端口号:-某一类服务或进程的逻辑标识号;分源端口和目的端口2字节来表示,各用2个字节表示;TCP或UDP中著名的端口号码PN与典型的应用层服务 是一一对应的,0-255号中的许多端口是固定分配给特定应用 的,网络编程中的SOKET函数就要用到对特定端口的操作;TCP中如FTP PN(20-数据/21-控制);HTTP PN=80;DNS PN=53 STMP PN=25等等;TELNET PN=23其余端口号做编程时使用ATM 地址地址:ATM设备的物理地址,20个字节;ATM地址与VPI/VCI是2回事,VPI/VCI在UNI侧用24比特;在NNI侧用28比特。ATM设备公网地址也是由国际标准化组织控制的，实际只在SVC连接时使用，此时一般用试私有地址，分配给端口或终端；管理管理工程工程市场市场5.什么是什么是VLAN?逻辑网络，不依赖于物理位置逻辑网络，不依赖于物理位置逻辑网络，不依赖于物理位置逻辑网络，不依赖于物理位置 可管理，分配广播域可管理，分配广播域可管理，分配广播域可管理，分配广播域 利用软件将用户分配到各个利用软件将用户分配到各个利用软件将用户分配到各个利用软件将用户分配到各个VLANVLAN 由交换机控制由交换机控制由交换机控制由交换机控制DestSrcDataLen/Etypep/Q Labelp/Q LabelEtypeEtypeFCSPriorityPriorityVLAN-IDVLAN-IDToken-Ring Token-Ring 封装标记封装标记封装标记封装标记VLAN-ID VLAN-ID 和和和和 T-RT-R封装标记封装标记封装标记封装标记重新计算重新计算重新计算重新计算FCSFCS662224.DestSrcFCSDataLen/EtypeIEEE802.1P/Q标记标记6.IPv4和和IPv6的区别的区别?IPIP地址枯竭；地址枯竭；骨干网上的路由表过于庞大；骨干网上的路由表过于庞大；其他原因其他原因:IP:IP选项过少、安全性、路由计算性能选项过少、安全性、路由计算性能为什么采用新的为什么采用新的IPIP协议协议IPV6IPV6和和IPV4IPV4协议的区别协议的区别新的新的IPIP版本号版本号=6=6（IPV4=4IPV4=4）；）；使用使用128128比特长度地址，采用分层地址编码（比特长度地址，采用分层地址编码（IPV4=32IPV4=32）；）；采用采用6464比特简化头部格式（比特简化头部格式（IPV4=96IPV4=96）；）；支持实时多媒体流标记；支持实时多媒体流标记；支持多播功能（并非广播功能）；支持多播功能（并非广播功能）；安全性（加密安全性（加密/私有性）；私有性）；支持即插即用功能，网络自动配置；支持即插即用功能，网络自动配置；路由可选择功能，骨干网络更有效路由汇聚；路由可选择功能，骨干网络更有效路由汇聚；FTP:FTP(File transfer protocol)是用于两个主机之间的文件是用于两个主机之间的文件 传输传输,用户一般都使用用户一般都使用FTP上传或下载远程主机上目录和上传或下载远程主机上目录和 文件文件;一般要装一个客户端的程序一般要装一个客户端的程序;Telnet:远程终端模拟远程终端模拟(Remote terminal Emuldtion):早期终端早期终端 连上主机使用资源连上主机使用资源,近来近来PC逐步取代了终端逐步取代了终端,但还需要存但还需要存 取主机上资源取主机上资源,不需要客户端软件不需要客户端软件,DOS下命令行方式即可下命令行方式即可;SMTP:(simple mail transfer protocol),允许文本状态的协议允许文本状态的协议 通过通过TCP/IP的邮件服务传送到对端用户邮箱的邮件服务传送到对端用户邮箱;HTTP:(Hyper Text Transfer Protocol),当前大家使用的浏览器当前大家使用的浏览器 (IE,Netscape Navigator)来浏览数据时来浏览数据时,都是使用的超文本都是使用的超文本 传送协议传送协议HTTP来传送超文本数据来传送超文本数据,超文本数据就是使用超文本数据就是使用 HTML语言语言,将文本通过超链接的方式将文本通过超链接的方式,相互结合在一起相互结合在一起;7.几个常见的概念几个常见的概念:FTP/Telnet/SMTP/HTTP/TFTP/SNMP?TFTP:(Trivial File transfer protocol)FTP是使用是使用TCP来达到来达到 高可靠性通信，高可靠性通信，TFTP靠的是使用靠的是使用UDP简易进行数据包简易进行数据包 传送；传送；SNMP:(simple Net Manage protocol),简易的网络管理协议，用来简易的网络管理协议，用来 管理以管理以TCP/IP为协议的网络，为协议的网络，SNMP使用使用UDP，SNMP Manager 管理器是在特定的一台机器上，可以询问网络上的管理器是在特定的一台机器上，可以询问网络上的 每一个节点（可能是主机、以太网交换机、路由器），每个每一个节点（可能是主机、以太网交换机、路由器），每个 节点必须执行节点必须执行SNMP Agent，凡是执行，凡是执行SNMP Agent 的节点的节点 必须回硬给必须回硬给SNMP Manager所提信息的要求，所提信息的要求，通过通过TCP/IP的邮件服务传送到对端用户邮箱的邮件服务传送到对端用户邮箱;局域网局域网(LAN)：一般在一般在10KM以内，为一个组织和单位完全拥有；以内，为一个组织和单位完全拥有；分类：以太网（分类：以太网（802.3)/令牌总线令牌总线(802.4)/令牌环网令牌环网(802.5)/FDDI;城域网城域网(MAN):覆盖一个城市或地区覆盖一个城市或地区,几十公里到几百公里几十公里到几百公里;使用使用局域网的技术局域网的技术;广域网广域网(WAN):跨越城市或国家或洲际网络跨越城市或国家或洲际网络;采用点到点的连接采用点到点的连接;广域网按照协议来分有广域网按照协议来分有HDLC/X.25/FR/ISDN/ATM 8.什么是局域网？城域网？广域网？什么是局域网？城域网？广域网？美国电气工业协会（美国电气工业协会（EIA）为双绞线电缆定义了）为双绞线电缆定义了5种不同的质量级种不同的质量级别，分为有屏蔽（别，分为有屏蔽（UTP）和屏蔽（）和屏蔽（STP）2种类别；其中有种类别；其中有3种种UTP电缆：电缆：3类线：类线：UTP，模拟或称语音级电缆，传输特性可达，模拟或称语音级电缆，传输特性可达16MHZ;（传输速率可达（传输速率可达16Mbps）4类线：类线：UTP，传输特性可达，传输特性可达20MHZ;（传输速率可达（传输速率可达20Mbps;）5类线：类线：UTP，数字级电缆，传输特性可达，数字级电缆，传输特性可达100MHZ;（传输速率可达（传输速率可达100Mbps;）3类线与类线与5类线差别类线差别：（：（1）导线材料质量；（）导线材料质量；（2）单位距离上）单位距离上 的螺的螺旋数：旋数：3类线每英尺类线每英尺3-4转；转；5类线旋得较紧类线旋得较紧3类线每英寸类线每英寸3-4转转 9.什么是什么是3类、类、4类、类、5类线的定义？类线的定义？铜缆传输种类及应用范围铜缆传输种类及应用范围CATEGORY 416100CATEGORY 3Frequency(MHz)2010CATEGORY 5CATEGORY 6*250*Proposed Standardv3类线、4类线已经基本上被淘汰，目前主要是5类线和超5类线；v正在定义6类、7类线标准，很多厂家已经在宣传6类线。Lucent Technologies Proprietary双绞线双绞线-UTP/STP/FTPUTP-非屏蔽双绞线对非屏蔽双绞线对 STP-屏蔽双绞线对屏蔽双绞线对(重护铠线对例如重护铠线对例如.IBM 1类电缆类电缆)FTP-薄膜屏蔽薄膜屏蔽/双绞线对双绞线对(轻型薄膜轻型薄膜)沟道外部总薄膜包裹线对保护薄膜编制物使用最多的是使用最多的是UTP双绞线双绞线10.什么是单模和多模光纤？什么是单模和多模光纤？护套包层纤芯多模单模50-100um 芯/125-140um包层8.3 um 芯/125um包层(LED发光二极管)(ILD激光二极管)VSLM:可变长度的子网掩码是在可变长度的子网掩码是在Internet高速发展时期，预期高速发展时期，预期 IP地址不足情况下的一个解决方案，原来的地址不足情况下的一个解决方案，原来的IP地址是依照地址是依照 等级（等级（CLASS）来划分子网络，常以最大子网络来符合实际）来划分子网络，常以最大子网络来符合实际 区段上的主机数量，依次原则的规划会浪费掉许多区段上的主机数量，依次原则的规划会浪费掉许多IP地址；地址；如果路由器支持可变长度子网掩码，就可以节约许多如果路由器支持可变长度子网掩码，就可以节约许多IP地址；地址；CIDR：无级别域间路由，取消了分级的观念，只用网络地址无级别域间路由，取消了分级的观念，只用网络地址 和子网络掩码来代替和子网络掩码来代替IP地址；可节省地址；可节省IP地址；如用多个地址；如用多个C类类 地址组成一个大的子网络；地址组成一个大的子网络；11.VLSM和和CIDR是什么？是什么？ISP：为为INTERNET 服务提供商，有服务提供商，有2类类ISP如下如下 （1）IAP：INTERNET接入服务提供商业；无信息接入服务提供商业；无信息 源和骨干网；源和骨干网；（2）ICP：有自己的信息源；有自己的信息源；ASP：应用服务提供商；应用服务提供商；12.ASP、ISP、IAP、ICP区别是什么？区别是什么？谢谢大家！谢谢大家！人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。