數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡 網(wǎng)絡標準化

第1章網(wǎng)絡標準化RCNA_T001教學目標通過本章學習使學員能夠：1、掌握OSI七層模型的起源、作用和各層的功能；2、熟悉網(wǎng)絡傳輸過程中數(shù)據(jù)的封裝與解封裝的過程；3、掌握TCP/IP協(xié)議棧中各層的常見協(xié)議的特點；4、了解以太網(wǎng)中數(shù)據(jù)的結構。本章內容OSI七層參考模型概述數(shù)據(jù)封裝和拆封過程TCP/IP協(xié)議棧課程議題OSI七層參考模型概述計算機網(wǎng)絡介紹InternetSOHOServerIntranet移動寬帶上網(wǎng)計算機網(wǎng)絡就是將分布在不同地理位置，具有獨立功能的多臺計算機，通過通信線路和通信設備相互連接起來，進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)資源共享。OSI參考模型OSI的概念OpenSystemInterconnect開放系統(tǒng)互連參考模型，是由ISO（國際標準化組織）定義的。OSI模型的目的規(guī)范不同系統(tǒng)的互聯(lián)標準提供不同廠商間的接口標準OSI模型分為七層OSI把網(wǎng)絡按照層次分為七層，由下到上分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。OSI參考模型體系結構特點OSI模型每層都有自己的功能集；層與層之間相互獨立又相互依靠；上層依賴于下層，下層為上層提供服務。4.傳輸層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡層1.物理層5.會話層6.表示層面向用戶應用面向數(shù)據(jù)傳輸7.應用層OSI參考模型網(wǎng)絡設備傳輸數(shù)據(jù)的過程是按照OSI參考模型的層次結構運動的。5.會話層6.表示層7.應用層4.傳輸層2.數(shù)據(jù)鏈路層1.物理層4.傳輸層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡層1.物理層5.會話層6.表示層7.應用層數(shù)據(jù)3.網(wǎng)絡層應用層應用層的作用為應用軟件提供接口，使應用程序能夠使用網(wǎng)絡服務常見的應用層協(xié)議http、ftp、smtp、pop3、telnet、dns等應用層用戶L7數(shù)據(jù)到表示層FTP應用層用戶L7數(shù)據(jù)到表示層FTP表示層表示層的作用 數(shù)據(jù)的解碼和編碼數(shù)據(jù)的加密和解密數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮L7數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的編碼、加密和壓縮表示層從應用層H6L6數(shù)據(jù)到會話層L7數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的解碼、解密和解壓表示層到應用層H6L6數(shù)據(jù)從會話層會話層會話層的作用建立、維護、管理應用程序之間的會話。功能對話控制同步L6數(shù)據(jù)會話層從表示層synL5數(shù)據(jù)到傳輸層synsynH5L6數(shù)據(jù)會話層到表示層synL5數(shù)據(jù)從傳輸層synsynH5傳輸層傳輸層的作用負責建立端到端的連接，保證報文在端到端之間的傳輸傳輸層的功能服務點編址、分段與重組、連接控制、流量控制、差錯控制L5數(shù)據(jù)傳輸層從會話層H4L4數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡層H4H4L4數(shù)據(jù)L4數(shù)據(jù)L5數(shù)據(jù)傳輸層到會話層H4L4數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡層H4H4L4數(shù)據(jù)L4數(shù)據(jù)網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層的作用負責將分組數(shù)據(jù)從源端傳輸?shù)侥康亩司W(wǎng)絡層功能為網(wǎng)絡設備提供邏輯地址進行路由選擇、分組轉發(fā)L4數(shù)據(jù)網(wǎng)絡層從傳輸層H3包L3數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)鏈路層L4數(shù)據(jù)網(wǎng)絡層到傳輸層H3包L3數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的作用為網(wǎng)絡層提供透明和可靠的傳輸服務，在不可靠的物理鏈路上，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務數(shù)據(jù)鏈路層的功能組幀、物理編址、流量控制、差錯控制、接入控制L3數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層從網(wǎng)絡層H2T2幀L2數(shù)據(jù)到物理層L3數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層到網(wǎng)絡層H2T2幀L2數(shù)據(jù)從物理層物理層物理層的作用負責發(fā)送和接收二進制信號物理層功能定義接口和媒體的物理特性定義位的表示、數(shù)據(jù)傳輸速率、信號的傳輸模式定義網(wǎng)絡物理拓撲L2數(shù)據(jù)0101010000111100傳輸媒體物理層從數(shù)據(jù)鏈路層L2數(shù)據(jù)0101010000111100到數(shù)據(jù)鏈路層物理層允許接入網(wǎng)絡資源應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層建立、管理和終止會話將分組從源端傳送到目的端；提供網(wǎng)絡互聯(lián)在媒體上傳輸比特；提供機械的和電氣的規(guī)約對數(shù)據(jù)進行轉換、加密和壓縮提供可靠的端到端的報文傳輸和差錯控制將分組數(shù)據(jù)封裝成幀；提供節(jié)點到節(jié)點方式的傳輸各層間的聯(lián)系課程議題數(shù)據(jù)封裝和拆封過程數(shù)據(jù)的發(fā)送—報文封裝數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡層報頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層報頭傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層表示層應用層會話層源端口、目的端口源IP、目的IP、協(xié)議號源MAC、目的MAC、幀類型二進制流“0、1”傳輸層報頭協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）數(shù)據(jù)段Segment數(shù)據(jù)包Packet數(shù)據(jù)幀F(xiàn)rame比特Bit設備A設備B7654321L7數(shù)據(jù)L7數(shù)據(jù)H6L6數(shù)據(jù)H5L5數(shù)據(jù)H4L4數(shù)據(jù)H3L3數(shù)據(jù)H2010101000011110000101010T27654321L7數(shù)據(jù)L7數(shù)據(jù)H6L6數(shù)據(jù)H5L5數(shù)據(jù)H4L4數(shù)據(jù)H3L3數(shù)據(jù)H2010101000011110000101010T2傳輸媒體數(shù)據(jù)通信過程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡層伸報頭壯+傳吃輸層報刑頭+浙數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈蒸路層報取頭傳輸層報廁頭+數(shù)毯據(jù)網(wǎng)絡層報賴頭數(shù)據(jù)傳輸層報它頭0101都1101檔0100磚1000郊010傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層表示層應用層會話層數(shù)據(jù)的接忌收—報文愿拆封課程議題TCP蓬/IP譜協(xié)議棧應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層傳輸層Internet層網(wǎng)絡接口層TCP凝/IP恩協(xié)議棧TCP飼/IP客協(xié)議棧是由一芒組不同副功能的院協(xié)議組氏合在一丘起構成診的協(xié)議科棧利用一組蒸協(xié)議完成憶OSI所噴實現(xiàn)的功牌能TCP攤/IP解中的主評流協(xié)議應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路培層物理層IPICMPIGM擺PRARPARPUDPTCP各種應繡用程序驅層SMTPFTP……DNSSNM點PNFSTFTP由底層芬網(wǎng)絡定革義的協(xié)托議Ethe攜rnet刃,Tok致en-R椒ing,快FDDI蒜,X.2危5,Wi擁rles督s,AT貝M應用層協(xié)素議HTT鞭P超文本傳霜輸協(xié)議，烏提供瀏覽墊網(wǎng)頁服務Tel紙net遠程登陸隱協(xié)議，提擺供遠程管攀理服務FTP文件傳喉輸協(xié)議叉，提供萌互聯(lián)網(wǎng)輩文件資涉源共享愁服務SMTP簡單郵汁件傳輸好協(xié)議，嘴提供互炎聯(lián)網(wǎng)電譜子郵件雜服務POP聚3郵局協(xié)陷議3，暢提供互發(fā)聯(lián)網(wǎng)電堆子郵件庭服務TFTP簡單文厘件傳輸忌協(xié)議，翁提供簡黨單的文削件傳輸君服務TCP(帖傳輸控制機協(xié)議)屬淘于面向連貧接的網(wǎng)絡只協(xié)議UDP繩(用戶緊報文協(xié)鹽議)屬良于無連凳接的網(wǎng)號絡協(xié)議應用層傳輸層Int斜ern境et層物理層數(shù)據(jù)鏈路爛層傳輸層協(xié)此議網(wǎng)絡層主機到主撓機傳輸傳輸層端到端混可靠傳稻輸互聯(lián)網(wǎng)絡報文報文端口號傳輸層利分用端口號狡來區(qū)分上衛(wèi)層的應用所協(xié)議。HTT素P攝F兔TP獻DNS漁TF姨TP傳輸層應用層端口80雀20、2油1冊53嚴69源/目的紋端口號應用客戶亦端使用的番源端口號民一般為系齊統(tǒng)中未使焦用的且大居于102棉3；目的端口干號為服務鉤器端應用塊服務的進乘程。如t漂elne斷t為23殿。主機B主機A102823…源端口目的端口常見的鎮(zhèn)端口號端口號的驚分類范圍Well防-kno縫wn端口堡：0-1膏023注冊端途口：102棍4-4洲915然1動態(tài)或烤私有端許口：4評915物2-6朱553翼5應用協(xié)議傳輸層協(xié)議端口號FTPTCP20、21TelnetTCP23HTTPTCP80DNSTCP、UDP53SMTPTCP25TCP寄協(xié)議TCP餓協(xié)議特媽點TCP-汁--傳輸陶控制協(xié)議TCP吸屬于面冊向連接狼的協(xié)議TCP菜可以提續(xù)供可靠孫的、有增序的端宣到端之嗽間的傳謎輸，并警且進行燥流量控尾制源端口號(16比特)目的端口號(16比特)順序號(32比特)應答號(32比特)窗口大小(16比特)校驗和(16比特)其它TCP控制信息（如SYN,ACK等）數(shù)據(jù)20TCP靠的工作豎過程Seq養(yǎng)序列號標識該單數(shù)據(jù)段榆在已發(fā)絹送數(shù)據(jù)鉗流中的名位置Ack拳應答發(fā)送方霧通過返理回一條儀消息來寶驗證數(shù)躍據(jù)已被梢接收102823DP.101Seq逐.301Ack.102823SP.DP.103Seq.302Ack.SP.102823SP.DP.102Seq.301Ack.102823SP.DP.102Seq.302Ack.客戶端織A服務器錫BTCP三紡次握手注：T遺CP協(xié)礙議通過存四次握鉆手斷開賭連接客戶端A服務器難B發(fā)送SYN＝1(seq#=100)1接收SYN發(fā)送SYN＝1,ACK＝1(seq#=300ack#=101)2建立連接，ACK＝1(ack#=301)3接收SYN,ACK發(fā)送方Windowsize=3發(fā)送1Windowsize=3發(fā)送2Windowsize=3發(fā)送3ACK3Windowsize=2第三個數(shù)據(jù)段被丟棄Windowsize=2發(fā)送4Windowsize=2發(fā)送3ACK民5Win球dow浸si弓ze發(fā)=2接收方Wind毒ow大小雜為發(fā)送方喂或接收方綁的緩存大改小。TCP滑格動窗口源端口彎號(16比植特)目的端賠口號(16比機特)其它UD請P控制信巷息數(shù)據(jù)校驗和蝦(16比述特)8

字剩節(jié)UDP聽應用在示對延時勉比較敏君感或不肥要求確辮認的數(shù)買據(jù)傳輸貝時。UDP障段格式網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層承也叫I市nte袍rne恐t層負責將分畢組報文從案源端發(fā)送吉到目的端網(wǎng)絡層作作用為網(wǎng)絡秘中的設郊備提供宴邏輯地碑址負責數(shù)據(jù)享包的尋徑抄和轉發(fā)網(wǎng)絡層IPICM奧PIGMPRAR愁PARPIP數(shù)據(jù)任包格式版本：IPv最4、I揮Pv6牢（目前起主流為產IPv蛛4）IP：32bi寒t表示的恭邏輯地址TTL:生存周期喜，每經過敘一次路由絞減１，T孫TL值為煌０丟棄該包數(shù)據(jù)包Bit0Bit31版本(4)目的IP地址(32)選項(0or32ifany)數(shù)據(jù)頭長度(4)TOS(8)總長度(16)標識(16)標志

(3)段偏移(13)TTL(8)協(xié)議(8)校驗和(16)源IP地址(32)20-60

Bytes20-65536

BytesICM辮P(網(wǎng)繪際控制悶消息協(xié)素議)主要用途頁:測試目冤的端的卡可達性斬(pi同ng)測試到腦達目的面端的路激徑罷(tr諸ace陡rt,衡pat都hpi漿ng,笑tra洗cer夕out糠e,擴及展pi于ng)應用Pin瘡g命令墨基于I控CMP嘗的兩種排報文應頓用e典cho擋re倉que圖st亦和隱ech闊or她epl完y注意:封裝成I數(shù)P數(shù)據(jù)包砍再傳給下助一層ICMP趁報文IP數(shù)據(jù)尾部IP首檔部幀的數(shù)據(jù)幀的首部ARP(逝地址解析諸協(xié)議)ARP哈作用負責將丈已知I濾P地址的解析為決MAC米地址ARP繪工作過諷程ARP請圾求報文：腸廣播ARP應增答報文：負單播RARP例協(xié)議負責將新已知M嫁AC地穗址解析傲為IP執(zhí)地址12網(wǎng)絡接口尤層IEEE穿802凈.3以太姐網(wǎng)標準MAC層管理網(wǎng)令絡設備的危物理地址況，物理地保址也被稱絲式作MAC地址。LLC層主要負謠責對各種修網(wǎng)絡協(xié)議攻進行封裝魄，使得協(xié)團議能在物洪理線路上擔傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層LLC層MAC層數(shù)據(jù)源地址幀檢測忠序列類型目的地芒址可變2664XXXX壯XX寒XXXX轎XX由廠商分漸配給設備由IE膠EE分嗽配給廠半商(如詠:銳捷訴網(wǎng)絡0狠0-D歇0-F灘8)前導位MAC侮地址8單位:字校節(jié)Ethe灣rnet蛙II的抓幀格式MAC地急址由48b乎it構成貫，采用1落2位16坡進制數(shù)表盆示課程回林顧OSI惜七層參躬考模型苦概述數(shù)據(jù)封戴裝和拆館封過程TCP/多IP協(xié)議萄棧課后習礎題1、O