网络基础知识培训.ppt
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1、网络基础知识培训现代教育技术中心李 顺 2013.11.26 Internet简介一个全局的视图 OSI参考模型 vs. TCP/IP协议集 以太网原理集线器 vs. 交换机 IP协议编址、路由、访问控制、地址翻译 高层应用DNS、HTTP、FTP、E-mail 传输介质与结构化布线 网络管理 网络管理经验分享内容概要 历史 1969 ARPANet建立 1972 为发展ARPANet标准创建了互联网络组织 1978 计划将TCP选路功能分出一个单独的协议-IP 1982 使用TCP/IP协议集统一ARPANet 1986 NSFNet建立 1989 发明了HTML/HTTP 1993 第一个
2、图形化浏览器Mosaic 1995 NSFNet退休,Internet转入商业运作Internet一个全局的视图 Internet在中国 1987 钱天白教授发出我国第一份电子邮件“越过长城,通向世界” 1994 NCFC通过美国SPRINT公司连入Internet的64K国际专线开通,实现了与Internet的全功能连接,我国被国际上正式承认为有Internet的国家;中国公用计算机网ChinaNet、中国教育和科研计算机网CERNet建设相继启动 1996 ChinaNet全国骨干网建成;中国公众多媒体通信网(169网)建设启动 1997 中国互联网络信息中心CNNIC组建;ChinaNe
3、t实现了与CERNet等其他三个互联网络的互联互通;截至1997年底我国上网用户人数62万 截至2001年6月我国上网用户人数2650万校园网上计算机的联网视图南校区北校区子网子网UTPUTPUTPUTPUTPUTPUTP光纤网络中心.10.20.30.40.50.601000Mbps100Mbps100MbpsRuijie37601000Mbps主节点东区西区Ruijie37601000Mbps计费网关100Mbps1000Mbps北区Ruijie1926/2150Ruijie3760100Mbps办公区Ruijie37601000Mbps1000Mbps中国教育科研网 Internet简介
4、一个全局的视图 OSI参考模型 vs. TCP/IP协议集 以太网原理集线器 vs. 交换机 IP协议编址、路由、访问控制、地址翻译 高层应用DNS、HTTP、FTP、E-mail 传输介质与结构化布线 网络管理 网络管理经验分享内容概要 什么是协议? 为了使数据可以在网络上从源传递到目的地,网络上所有设备需要“讲”相同的“语言” 描述网络通信中“语言”规范的一组规则就是协议 例如:两个人交谈,必须使用相同的语 言,如果你说汉语,他说阿拉伯语 数据通信协议的定义 决定数据的格式和传输的一组规则或者一组惯例Page 8/54什么是协议#&$协议分层21 网络通信的过程很复杂 数据以电子信号的形式
5、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 为了降低网络设计的复杂性,将协议进行了分层设计Page 9/54 分层设计的意义 用户服务层的模块设计可相对独立于具体的通信线路和通信硬件接口的差别 而通信服务层的模块设计又可相对独立于具体用户应用要求的不同Page 10/54协议分层22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 面向连接的服务 先建立连接再传输数据,之后再断开连接 保证数据传输的可靠性 无连接的服务 不需要事先建立连接,直接发送数据 每个报文都带有完整的目的地址 不保证报文传输的可靠性Page 11/54服务类型Page
6、12/54OSI 协议模型通信协议协议分层OSI7层模型通信的双方需要“讲”相同的语言网络通信的过程很复杂,为了降低复杂性1974年,ISO组织发布了OSI参考模型v OSI(Open System Internetwork)是开放的通信系统互联参考模型Page 13/54OSI的七层框架21物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层传输层传输层会话层会话层表示层表示层应用层应用层物理层协议数据链路层协议网络层协议传输层协议会话层协议表示层协议应用层协议 比特 帧 报文TPDUSPDUPPDUAPDU1 接口2 接口3 接口4 接口5 接口6 接口主机A主机B数据单元层 目的:保证原始数据比
7、特流的无误传输。 任务:确定与物理媒体相关的电气特性、机械 特性、功能特性及规程特性。OSI第一层 :物理层OSI第一层 :物理层传输计算机数据的方法:传输计算机数据的方法: 模拟传输使用传统电话线路进行传输 数字传输OSI第一层第一层 :物理层:物理层OSI第一层 :物理层电话网络是分布最广的网络电话网不适用于数据传输,必须经过调制ModemModem保证数据在物理链路上实现可靠的传输解决信道共享及维护数据帧的完整性OSI第二层 :数据链路层 实际数据传输的路径,逻辑拓扑使用特定的规则,控制网络设备何时可以传送数据。OSI第二层 :数据链路层IBM令牌环逻辑拓扑物理拓扑OSI第二层 :数据链
8、路层逻辑链路层逻辑链路层解决发送方占用信道的问题OSI第二层 :数据链路层我要传送数据网络是否可以用呢?Contention以太网采用的方法 Token passing-令牌环网采用的方法PollingOSI第二层 :数据链路层ContentionOSI第二层 :数据链路层我要发数据我也要发,咱们比一比谁快!Token PassingOSI第二层 :数据链路层我有令牌,只有我能发PollingOSI第二层 :数据链路层你可以发了。 MAC地址硬件生产厂商提供的唯一唯一物理地址 MAC地址为12位16进制数 如:Unisnet MAC地址:000493000493XXXXXX MAC地址网络上区
9、分各个设备OSI第二层 :数据链路层保证帧传送的完整性与无误性建立和释放LLC层的逻辑连接提供与高层(网络层)的接口差错控制流量控制OSI第二层 :数据链路层目的:保证快速与慢速设备之间帧无误传输OSI第二层 :数据链路层注意:双方速率保持一致快速设备慢速设备固定速率流量控制窗口流量控制OSI第二层 :数据链路层建立一个缓冲区(窗口),将一组数据帧放入。OSI第二层 :数据链路层45673214567232126451 ack2 ack确认完成网络之间的数据传输寻找网络地址网络寻址完成网络间数据传输交换传输路由选择算法路径选择OSI第三层:网络层 网络寻址 ( Addressing)在一个网际
10、网络中, 每个网络段被赋予一 个逻辑网 络标识, 而该网络标识由网络层 负责管理.IP网络地址:X.X.0.0OSI第三层:网络层 交换传输:电路交换(cuicurt switch)消息交换(message switch)分组交换(package switch)OSI第三层:网络层一旦通路建立一旦通路建立, ,保持至数据传输完毕保持至数据传输完毕。OSI第三层:网络层路由器B路由器C工作站A工作站B路由器A路由器E路由器D消息1消息2数据被分成多个消息,每个消息独立选择路径数据被分成多个消息,每个消息独立选择路径OSI第三层:网络层工作站A工作站B路由器A路由器B路由器C路由器E路由器D消息1
11、消息2数据被分成多个分组,每个分组独立选择路径数据被分成多个分组,每个分组独立选择路径OSI第三层:网络层工作站A工作站B路由器A路由器B路由器C路由器E路由器D分组1分组2网络路径选择 (Routing) 路由发现:距离矢量法(distance vector)状态连接法(link state) 路由选择:静态选择人为建立路由表动态选择hop,tickOSI第三层:网络层 目的:保证端到端无误的传输向高层用户屏蔽下面通信各层的细节补偿下层传输的缺陷,使得端与端之间传输透明 任务:将上层数据分段重组传给下层为保证端到端的传输,连接服务OSI第四层:传输层第四层:传输层OSI第四层:传输层报文数据
12、帧我将上下层之间的报文进行重组,大 小无流量、差错或包的顺序控制有确认,对流量、差错或包顺序进行控制有确认,对流量、差错进行控制OSI第四层:传输层逻辑地址(低层提供)服务地址对话控制会话管理OSI第五层 :会话层OSI第五层:会话层OSI第五层:会话层登录名、口令?验证通过,传送数据传送结束,释放将数据转换成计算机应用程序相互理解的格式翻译加密OSI第六层 :表示层ASCIIOSI第六层 :表示层How do you do!说得是什么我不懂我来当翻译完成网络服务应用网络服务的协议网络应用程序网络服务通告OSI第七层 :应用层OSI第七层 :应用层告诉你们,我可以打印!重定向重定向OSI第七层
13、 :应用层我将打好的文件存在F盘上Page 49/54数据的封装与解封装过程31InternetHello!Page 50/54数据的封装与解封装过程32IP包头Hello物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层 比特 帧 报文段PDUHelloTCP/UDP头HelloIP包头LLC子层TCP/UDP头HelloIP包头LLC子层MAC子层TCP/UDP头HelloTCP/UDP头高层数据MAC子层LLC子层FCSPage 51/54数据的封装与解封装过程33IP包头Hello物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层 比特 帧 报文段PDUHelloTCP/UDP头HelloIP
14、包头LLC子层MAC子层TCP/UDP头HelloIP包头LLC子层MAC子层FCSTCP/UDP头HelloTCP/UDP头高层数据LLC子层TCP/IP协议参考模型 TCP/IP是20世纪70年代中期美国国防部为ARPANET开发的网络体系结构Page 52/54网络接口层互联网层传输层应用层TCP/IP 4层模型物理层数据链路层网络层OSI 7层模型会话层表示层应用层传输层互联网层传输层应用层物理层数据链路层TCP/IP 5层模型 相同点 两者都是以协议栈的概念为基础 协议栈中的协议彼此相互独立 下层对上层提供服务 不同点 OSI是先有模型;TCP/IP是先有协议,后有模型 OSI适用于
15、各种协议栈;TCP/IP只适用于TCP/IP网络 层次数量不同Page 53/54TCP/IP模型与OSI模型的比较 假设你的名字叫小不点,你住在一个大院子里,你的邻居有很多小伙伴,在门口传达室还有个看大门的李大爷,李大爷就是你的网关。当你想跟院子里的某个小伙伴玩,只要你在院子里大喊一声他的名字,他听到了就会回应你,并且跑出来跟你玩。 但是你不被允许走出大门,你想与外界发生的一切联系,都必须由门口的李大爷(网关)用电话帮助你联系。 Page 54/54网关 DNS的中文意思是:域名服务。域名服务是提供主机名到IP地址转换的一段计算机程序。如:域名: 转换成 IP地址:202.96.134.13
16、4 二、为什么用DNS?人的大脑记住一组资源的名字比较容易,而记住这组资源的地址很难,但实际上我们又必须使用地址来访问资源,所以必须有一个系统来提供名字到地址的翻译服务。如:百度 这个我们很好好记,但是百度的IP地址:121.14.89.14 我们就记不住了,有了NDS,我们只要记住这个域名就行,只要在浏览器里输入域名,电脑就会向DNS服务器发出请求,DNS就会把域名相对应的IP地址发给电脑,这个过程很快,我们不用去操心IP地址。 Page 55/54DNS 当您要访问昆明湖、玉兰堂等景观,您首先会想到两个景点都属于 颐和园,而不会想到 颐和园的经纬度,而事实上我们是通过经纬度来访问一组资源的
17、。当您来到一个陌生的城市,向离您最进的片警A问路的时候,片警A就提供了DNS:1、您问道:“您能告诉我颐和园怎么走么?”。2、片警A说:“我不知道,但我知道颐和园隶属于四环,负责四环的是片警B,片警B的经纬度是117.2/30.2”。3、您到了北四还,根据经纬度到片警B问:“您能告诉我颐和园怎么走么?”。4、片警B说:“我不知道,但我知道颐和园属于海殿区,负责海淀的是片警C,片警C的经纬度是117.3/30.3”。5、您到了海殿区,根据经纬度找到片警C问:“您能告诉我颐和园怎么走么?”6、片警C说:“颐和园在经度117.03333、纬度30.51666”7、知道了颐和园的坐标,您就可以到颐和园
18、参观了。Page 56/54DNS 你女友事先通知了你她的手机号码(Mac地址)。 你拨通了她的手机。 (建立连接) 对她说“我来找你了。 (独享信道) 你的女友回了一句“好”! (全双工方式) Page 57/54交换机 你事先把你所有女友所在的XX系XX级XX班XX号座位的信息记录在你的粉红色笔记本上(建立路由表) 。你找到了小芳的地址(IP地址), 并且确定了如何才能找到她的途径 (路由选择) 。 你到学校门房问到了XX系所在的楼,又到XX系问到了XX班的教室,又到XX教室问到了XX号座位的位置经过N次询问(N跳),你终于来到了小芳的面前。 Page 58/54路由器 Internet简
19、介一个全局的视图 OSI参考模型 vs. TCP/IP协议集 以太网原理集线器 vs. 交换机 IP协议编址、路由、访问控制、地址翻译 高层应用DNS、HTTP、FTP、E-mail 传输介质与结构化布线 网络管理 网络管理经验分享内容概要 1975 - Xerox 和Standford推出第一个以太网 1980 - DEC,Intel, Xerox联合发布以太网网络层和数据链路层协议规范 1982 - 公布以太网V2.0版本规范 1987 - IEEE公布双绞线以太网标准,10BASE-T 1995 -通过100BASE-TX(快速以太网)标准以太网基础总线型以同轴线为传输介质10BASE5
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