網(wǎng)絡基礎課程-李強強

1、網(wǎng)絡基礎課程網(wǎng)絡基礎課程姓名:李強強QQ:447096447郵箱:本節(jié)目標1.網(wǎng)絡osi七層模型2.物理層3.數(shù)據(jù)鏈路層4.網(wǎng)絡層5.傳輸層6.應用層7.網(wǎng)絡基礎綜合實驗雙方簡單通信InternetHello!web網(wǎng)絡通信WEBSrvhttp:/ Explorer服務器端軟件如：服務器端軟件如：ApacheOSI七層模型網(wǎng)絡osi七層模型1977年OSI參考模型的提出，標志著計算機網(wǎng)絡進入到第三個階段OSI的七層模型應用層應用層用戶接口用戶接口HTTP,FTPHTTP,FTP表示層數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式、特定功能的實現(xiàn)如-加密ASCII,JPEG會話層對應用會話的管理、同步操作系統(tǒng)/應用讀取傳輸層可

2、靠與不可靠的傳輸、傳輸前的錯誤檢測、流控TCP,UDP網(wǎng)絡層提供邏輯地址、選路IP,IPX數(shù)據(jù)鏈路層成幀、用MAC地址訪問媒介、錯誤檢測與修正802.3,802.2物理層設備之間的比特流的傳輸、物理接口、電氣特性等 EIA,TIA-232郵局實例寫信人寫信人運輸部門運輸部門收信人收信人甲地甲地乙地乙地郵局郵局郵局郵局?php OSIOSI七層標準模型七層標準模型通通 信信 介介 質質應用層應用層表示層表示層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)連路層數(shù)據(jù)連路層物理層物理層應用層應用層表示層表示層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)連路層數(shù)據(jù)連路層物理層物理層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)連路層物理層通通 信

3、信 介介 質質PC-APC-BIP包頭包頭數(shù)據(jù)加標記Hello物理層物理層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層傳輸層傳輸層會話層會話層表示層表示層應用層應用層 比特比特 幀幀 報文報文段段PDUHelloTCP/UDP頭頭HelloIP包頭包頭MAC子層子層TCP/UDP頭頭HelloTCP/UDP頭頭高層數(shù)據(jù)高層數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層FCSIP包頭包頭數(shù)據(jù)解標記Hello物理層物理層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層傳輸層傳輸層會話層會話層表示層表示層應用層應用層 比特比特 幀幀 報文報文段段PDUHello數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層TCP/UDP頭頭HelloIP包頭包頭MAC子層子層FCSTCP/UDP頭頭HelloTCP/UDP頭頭高

4、層數(shù)據(jù)高層數(shù)據(jù)物理層物理層的功能功能一：為數(shù)據(jù)端設備提供傳送數(shù)據(jù)的通路功能二：傳輸數(shù)據(jù) 物理層的傳輸介質有線介質雙絞線光纖無線介質無線電微波激光紅外線模擬方式電話線中的模擬信號數(shù)字方式網(wǎng)線中傳輸?shù)臄?shù)字信號雙絞線-網(wǎng)線雙絞線光纖數(shù)據(jù)鏈路層交換機數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-111B334422AABBA端口端口1端口端口1端口端口2端口端口2data端口端口3端口端口3主機主機11給主機給主機44發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀：發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀：目標地址：目標地址：44源地址：源地址： 11交換機數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-2AMAC地址端口號交換機A在接收到數(shù)據(jù)幀后，執(zhí)行以下操作：交換機A查找MAC地址表交換機A學習主機11的MAC地址交換

5、機A向其他所有端口發(fā)送廣播11 1交換機數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-311B334422AABBA端口端口1端口端口1端口端口2data端口端口2端口端口3端口端口3data交換機數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-4交換機B在接收到數(shù)據(jù)幀后，執(zhí)行以下操作：交換機B查看MAC地址表交換機B學習源MAC地址和端口號交換機B向所有端口廣播數(shù)據(jù)包主機22，查看數(shù)據(jù)包的目標MAC地址不是自己，丟棄數(shù)據(jù)包BMAC地址端口號11 322data交換機數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-5B334422AABBA端口端口1端口端口1端口端口2data端口端口2端口端口3端口端口3data11data交換機數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-6B334422AABBA端口端口1端口端口1

6、端口端口2端口端口2端口端口3端口端口3data11這時，主機這時，主機44要給主機要給主機11發(fā)送一個數(shù)據(jù)發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀：幀：目標地址：目標地址：11源地址：源地址： 44交換機數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-7BMAC地址端口號11 3交換機B在接收到數(shù)據(jù)幀后，執(zhí)行以下操作：交換機B學習源MAC地址和端口號交換機B查看MAC地址表，根據(jù)MAC地址表中的條目，單播轉發(fā)數(shù)據(jù)到端口344 2交換機數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-8AMAC地址端口號11 1交換機A在接收到數(shù)據(jù)幀后，執(zhí)行以下操作：交換機A學習源MAC地址和端口號交換機A查看MAC地址表，根據(jù)MAC地址表中的條目，單播轉發(fā)數(shù)據(jù)到端口1主機11，收到數(shù)據(jù)幀44 3交換機

7、數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-9B334422AABBA端口端口1端口端口1端口端口2端口端口2端口端口3端口端口311data在這個過程中，交換機的在這個過程中，交換機的MAC地址表中已經(jīng)學到了需地址表中已經(jīng)學到了需要的條目，交換機通過單播的要的條目，交換機通過單播的方式，轉發(fā)了數(shù)據(jù)幀方式，轉發(fā)了數(shù)據(jù)幀交換機數(shù)據(jù)轉發(fā)原理-10AMAC地址端口號11 144 322 233 3MAC地址端口號11 344 222 333 1交換機最終的交換機最終的MAC地址表地址表B以太網(wǎng)交換機交換機是用來連接局域網(wǎng)的主要設備 交換機能夠根據(jù)以太網(wǎng)幀中目標地址智能的轉發(fā)數(shù)據(jù)，因此交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層 交換機分割沖突域，實現(xiàn)

8、全雙工通信企業(yè)交換機設備家庭辦公交換機設備網(wǎng)絡層IP地址的作用用來標識一個節(jié)點的網(wǎng)絡地址IP地址的分類1A類類:Bits:0NNNNNNNHostHostHost8 916 1724 2532范圍范圍(1-126)1B類類:Bits:10NNNNNNNetworkHostHost8 916 1724 2532范圍范圍(128-191)1C類類:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost8 916 17242532范圍范圍(192-223)1D類類:Bits:1110MMMMMulticast Group Mu

9、lticast Group Multicast Group8 916 17242532范圍范圍 (224-239) 公有ip與私有ip公有地址（公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特網(wǎng)信息中心）負責，這些IP地址分配給注冊并向Inter NIC提出申請的組織機構，通過它直接訪問因特網(wǎng)私有地址（私有地址（Private address）屬于非注冊地址，專門為組織機構內部使用以下列出留用的內部私有地址: A類 -55 B類 -172.31.

10、255.255 C類 -55 申請公有ip和網(wǎng)站域名申請公用申請公用ip:1.中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心 http:/要求至少申請4c的ip地址,1c為256個ipv4地址2.移動，聯(lián)通和電信申請公用域名申請公用域名:1.中國萬網(wǎng) http:/2.新網(wǎng)互聯(lián) http:/ 3.美橙互聯(lián) http:/ 路由器工作原理1.02.01.32.1S01.2Router1路由表路由表網(wǎng)段網(wǎng)段接口接口1.0S02.0S1S1data主機主機1.1給主機給主機2.2發(fā)送一個數(shù)據(jù)包：發(fā)送一個數(shù)據(jù)包：目標地址：目標地址：2.2源地址：源地址： 1.1到達到

11、達2.0網(wǎng)段網(wǎng)段,從從S1接口發(fā)出去接口發(fā)出去icmp協(xié)議的應用-1icmp檢測雙向通路的連通性icmp請求請求icmp響應響應icmp協(xié)議的應用-2在一臺計算機上向遠程主機發(fā)起ping連接時，可能收到的返回信息有：1.Reply from :bytes=32 time1ms TTL=128#兩臺電腦互聯(lián)成功2.Destination host unreachable#網(wǎng)絡互聯(lián)不成功,網(wǎng)關有問題3.Request timed out#網(wǎng)絡互聯(lián)不成功,外圍網(wǎng)絡有問題.Ping命令的參數(shù)-t ：一直ping，直到手動關閉（C）為止ARP協(xié)議IP地址解析為MAC地址 檢查檢查A

12、RP緩存緩存 BCAARPCache21465ARPCache3 發(fā)送發(fā)送ARP請求請求 添加添加ARP緩存條目緩存條目 發(fā)送發(fā)送ARP回應回應 添加添加ARP緩存條目緩存條目 發(fā)送發(fā)送IP數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包ARP協(xié)議-1 IP地址解析為MAC地址主機想發(fā)送數(shù)據(jù)給主機，檢查緩存，發(fā)現(xiàn)沒有的MAC地址ARP CacheInternet Adress Physical Adress TypeARP協(xié)議-2 IP地址解析為MAC地址主機發(fā)送ARP廣播10.1.1.

13、我需要我需要的的MAC地址地址ARP協(xié)議-3 IP地址解析為MAC地址所有主機都接收到的ARP廣播，但只有給它一個單播回復，并緩存的MAC地址我的我的MAC地址是地址是0800.0020.1111 ARP協(xié)議-4 IP地址解析為MAC地址主機將的MAC地址保存到緩存中，發(fā)送數(shù)據(jù)ARP CacheInternet Adress Physica

14、l Adress Type 0800.0020.1111 DynamicARP緩存的查詢在windows xp操作系統(tǒng)中：代理ARP工作原理- IP地址解析為網(wǎng)關的接口MAC地址主機需要給不在同一網(wǎng)段的主機發(fā)送數(shù)據(jù)，但是不知道它的MAC地址，因此發(fā)送ARP廣播54我需要知道我需要知道 的的MAC地址地址代理ARP工作原理- IP地址解析為網(wǎng)關的接口MAC地址網(wǎng)關54給一

15、個單播回復，將自己的接口MAC地址告訴給54用我的用我的MAC地址封地址封裝數(shù)據(jù)幀吧，我的裝數(shù)據(jù)幀吧，我的MAC是是0800.0020.2222企業(yè)路由器設備家庭辦公路由器無線路由設備路由和交換對比路由工作在網(wǎng)絡層根據(jù)“路由表”轉發(fā)數(shù)據(jù)路由表中含有網(wǎng)段和接口交換工作在數(shù)據(jù)鏈路層根據(jù)“mac地址表”轉發(fā)數(shù)據(jù)mac地址表中含有mac地址和接口傳輸層TCP/IP傳輸層概述 TCP/IP是指一整套數(shù)據(jù)通信協(xié)議傳輸層完成端到端的連接和傳輸 TCP/IP傳輸層包含以下兩個協(xié)議傳輸控制協(xié)議 （Transmission Control ProtocolTCP）用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 （

16、 User Dategram ProtocolUDP）TCP的使用 TCP在網(wǎng)絡中使用的范圍很廣，下面將列出一些常用的端口號及其功能。以便進一步對TCP進行檢測和管理。表9 1中為常用的TCP 端口及應用。端口端口協(xié)議協(xié)議說明說明80httpweb服務器所開放的進程端口服務器所開放的進程端口,用于客戶端用于客戶端http訪問訪問. 21FTPFTP服務器所開放的控制端口，用于上傳、下載服務器所開放的控制端口，用于上傳、下載. 23Telnet用于遠程登陸，通過連接目的計算機的這一端口，用于遠程登陸，通過連接目的計算機的這一端口，得到驗證后可以遠程控制管理目標計算機得到驗證后可以遠程控制管理目標

17、計算機. 25SMTPSMTP服務器開放的端口，用于發(fā)送郵件服務器開放的端口，用于發(fā)送郵件. 53DNSDNS服務器開放的端口，當用戶輸入網(wǎng)站的名稱后，服務器開放的端口，當用戶輸入網(wǎng)站的名稱后，由由DNS負責將它解析成負責將它解析成IP地址，這個過程中用到的地址，這個過程中用到的端口號就是端口號就是53. UDP簡介 U D P是一個簡單的面向數(shù)據(jù)包的傳輸層協(xié)議 U D P不提供可靠性傳輸小數(shù)據(jù)文件中發(fā)揮了重要的作用 例如：在互聯(lián)網(wǎng)中眾多網(wǎng)友熱衷的QQ聊天就是使用了UDP的傳輸機制作作DNSDNS解析解析UDP 在聊天軟件中發(fā)送短消息在聊天軟件中發(fā)送短消息UDP的使用 端口協(xié)議說明7Echo將

18、收到的數(shù)據(jù)報回送到發(fā)送器將收到的數(shù)據(jù)報回送到發(fā)送器53Nameserver域名服務域名服務69TFTP簡單文件傳輸協(xié)議簡單文件傳輸協(xié)議111RPC遠程過程調用遠程過程調用123NTP網(wǎng)絡時間協(xié)議網(wǎng)絡時間協(xié)議應用層應用層的功能和應用程序協(xié)同工作，利用基礎網(wǎng)絡交換應用程序之間專用的數(shù)據(jù)常用的應用層協(xié)議http超文本傳送協(xié)議https基于安全套接字層的http協(xié)議ftp文件傳輸協(xié)議dns域名系統(tǒng)smtp郵件傳輸協(xié)議pop3郵局協(xié)議ssh安全外殼協(xié)議HTTPHTTPHypertext Transfer Protocol超文本傳輸協(xié)議用于傳輸Internet瀏覽器使用的普通文本、超文本、音頻和視頻等數(shù)據(jù)

19、端口號為TCP的80http超文本傳送協(xié)議靜態(tài)網(wǎng)頁與動態(tài)網(wǎng)頁WEBSrvWEBSrv程序程序數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫.html.php 靜態(tài)靜態(tài) 動態(tài)動態(tài)HTTPS安全超文本傳輸協(xié)議 基于HTTP開發(fā) 提供加密，可以確保消息的私有性和完整性端口號為443https基于安全套接字層的httpFTP文件傳輸協(xié)議 FTPFile Transfer Protocol-文件傳輸協(xié)議用于傳輸文件端口號為TCP的21和20ftp操作界面DNS的功能DNSDomain Name System 域名系統(tǒng)用來完成域名與IP地址之間的映射端口號為TCP或UDP的53DNS客戶端的配置因特網(wǎng)的域名空間因特網(wǎng)的域名空間 根四級域名

20、mailwwwbjeducombaiduibmlampbrother二級域名pkutsinghua三級域名wwwwwwcomnetorgedugovaerocnuk頂級域名www通用域域描述Com商業(yè)機構Edu教育機構Gov政府Int國際組織Mil美國軍事網(wǎng)點Net網(wǎng)絡Org其它組織機構DNS工作原理Local DNS srvRoot DNS DNS DNS srvC:WINDOWSsystem32driversetchosts查詢查詢的的IP地址地址DNS工作原理Local DNS srvRoot DNS 查詢：查詢：的的IP地址是？地址是？查詢：查詢：負責負責.com的的DNS 服服務器地址是？務器地址是？響應：響應：負責負責.com的的DNS 服務服務器是器是 2查詢：查詢：負責負責的的DNS服務器是？服務器是？響應：響應：負責負責的的DNS服務器是服務器是 DNS DNS srv查詢：查詢：的的IP地址是？地址是？響應：響應：的的IP地址地址 2響應：響應：的的IP地址是地址是 2高