华为数据通信基础知识
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数据通信知识基础
学习完此课程，您将会：
– 理解TCP/IP分层模型 – 掌握IP地址和IP路由 – 了解几种常见的局域网
和广域网技术
Page 2
第1章 数据通信概述 第2章 TCP/IP 第3章 局域网和广域网
Page 3
什么是数据通信
• 数据通信是通过数据电路将分布在 远地的数据终端设备与计算机系统 连接起来，实现数据传输、交换、 存储和处理的系统 。
1
20=1
1
Page 23
十进制和二进制的转换
• 十进制数234转化为二进制数：
Page 24
IP 地址分类
地址类
A类 B类 C类 D类 E类
第一个8位数的格式
0XXXXXXX 10XXXXXX 110XXXXX 1110XXXX 1111XXXX
范围
1-126 128-191 192-223 224-239 240-255
Page 6
第1章 数据通信概述 第2章 TCP/IP 第3章 局域网和广域网 第4章 虚拟局域网
Page 7
主要内容
• TCP/IP各分层的功能 • IP地址的作用和格式 • IP路由的作用
Page 8
什么是TCP/IP
• TCP/IP是传输控制协议/网际协议
• 不同于OSI的七层模型，TCP/IP使 用更为简单的五层模型
Page 17
传输层端口号的作用
传输层数据段格式
源 （ 2 端 字 口 节 号 ） 目 （ 的 2 字 端 节 口 ） 号 … . . .
应 用 层 数 据
端口号范围：0—65535
0—254
公共应用
255—1023 分配给各个公司
1024以上 随机端口号
端口号用于标识净荷部分属于那个应用程序
Page 18
• TCP/IP已经成为网际互连事实上标 准
Page 9
TCP/IP协议族
• TCP/IP是Internet的核心技术
• TCP/IP是一个协议族
– HTTP、TELNET、FTP
– RIP、OSPF、BGP
– PIM、DVMRP
– TCP、UDP、RAW IP
– IP
– IGMP
– ARP
– ICMP
• 数据通信网是为提供数据通信业务 而组成的网络
Page 4
数据通信的特点
• 无连接:通讯的两者之间不具备唯一 独立的链路
• 包交换:每个包有目的地址、源地址、 错误控制信息等等，具有自己去找 目的地的能力
Page 5
• ISO • IEEE • ANSI
标准化组织
国际标准化组织 电子电器工程师协会 美国国家标准局
Page 10
TCP/IP分层模型
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应
应应应
Page 11
OSI模型 VS TCP/IP模型
Page 12
TCP/IP的体系结构
• IP是TCP/IP体系中最 TELNET, FTP...
.
00000101
.
01111011
8Bits
8Bits
8Bits
8Bits
Page 22
二进制和十进制的转换
• 二进制数转换为十进制数：159
二进制数： 1
0
10011111
Hale Waihona Puke Baidu
27=128 26=64
十进制数： 159
128
0
01
25=32 24=16
0 16
1
23=8
8
11
22=4 21=2
4
2
130.113.64.16
256.241.201.10
Page 29
IP地址分类练习（答案）
地址
10.2.1.1 128.63.2.100 201.222.5.64 192.6.141.2 130.113.64.16 256.241.201.10
络中唯一地址
192.168.2.1
10.6.24.2 E1
10.1.1.1
192.168.2.10
E0 192.168.2.2
10.250.8.11
192.168. 2.12
10.180.30.118
路由表
网络
端口
192.168.2.0
E0
10.0.0.0
E1
Page 27
计算可用的主机地址
网络
主机
Page 25
特殊IP地址
网络部分 主机部分
Any
全“0”
地址类型
网络地址
用途
代表一个网段
Any
全“1”
广播地址 特定网段的所有节点
127 any 全“0” 全“1”
回环地址 所有网络 广播地址
回环测试 华为Quidway路由器
用于指定默认路由
本网段所有节点
Page 26
主机地址
• 网络地址＋主机地址标识主机在网
重要的协议之一
UDP, TCP
ICMP
• 与IP协议配套的三个 协议：
– 地址转换协议ARP – 反向地址转换协议
IP
ARP RARP
Page 13
数据封装
Page 14
应用层功能
为应用程序提供网络接口
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
文件传输FTP、TFTP 域名管理DNS 电子邮件SMTP 远程登陆TELNET 网页浏览HTTP
网络B
C1
C2
网络C
网络层协议定义了识别网络中主机的地址 地址包括网络部分和主机部分 IP址址唯一的确定了网络中的一台主机
Page 21
IP 地址的结构和表示方法
最大值 例如
网络ID
主机ID
255
255
255
255
网络ID
主机ID
32 Bits
192
.
168
.
5
.
123
11000000
.
10101000
172 16
0
0
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13 12
14
15
16
...
...
2N-2 = 216-2 = 65534
Page 28
2
1
N
1 2 3
65534 65535 65536 -2
65534
...
IP地址分类练习
地址
类别
网络
主机
10.2.1.1
128.63.2.100
201.222.5.64
192.6.141.2
常见端口号
20 FTP文件传输协 议 [数据通道]
21 FTP文件传输协 议 [命令通道]
23 Telnet（远程登录）
25 SMTP简单文件 传输协议
53 DNS域名解析协 议
Page 19
网络层功能
完成数据包寻址和路由的功能
走哪一条？
Page 20
IP地址的作用 网络A
A1
A2
A3
B1
B2
Page 15
传输层功能
• 数据分段和数据段合并 • 建立端到端的连接 • 将数据段从一台主机发往另一台主
机 • 保证数据传送正确性（可选）
Page 16
TCP/UDP的高层应用
• TCP应用
– 面向连接的传输方式 – 提供可靠的传输 – Telnet、FTP、HTTP
• UDP应用
– 无连接的传输方式 – 提供不可靠的传输 – RIP、SNMP、RADIUS、VOD
学习完此课程，您将会：
– 理解TCP/IP分层模型 – 掌握IP地址和IP路由 – 了解几种常见的局域网
和广域网技术
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第1章 数据通信概述 第2章 TCP/IP 第3章 局域网和广域网
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什么是数据通信
• 数据通信是通过数据电路将分布在 远地的数据终端设备与计算机系统 连接起来，实现数据传输、交换、 存储和处理的系统 。
1
20=1
1
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十进制和二进制的转换
• 十进制数234转化为二进制数：
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IP 地址分类
地址类
A类 B类 C类 D类 E类
第一个8位数的格式
0XXXXXXX 10XXXXXX 110XXXXX 1110XXXX 1111XXXX
范围
1-126 128-191 192-223 224-239 240-255
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第1章 数据通信概述 第2章 TCP/IP 第3章 局域网和广域网 第4章 虚拟局域网
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主要内容
• TCP/IP各分层的功能 • IP地址的作用和格式 • IP路由的作用
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什么是TCP/IP
• TCP/IP是传输控制协议/网际协议
• 不同于OSI的七层模型，TCP/IP使 用更为简单的五层模型
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传输层端口号的作用
传输层数据段格式
源 （ 2 端 字 口 节 号 ） 目 （ 的 2 字 端 节 口 ） 号 … . . .
应 用 层 数 据
端口号范围：0—65535
0—254
公共应用
255—1023 分配给各个公司
1024以上 随机端口号
端口号用于标识净荷部分属于那个应用程序
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• TCP/IP已经成为网际互连事实上标 准
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TCP/IP协议族
• TCP/IP是Internet的核心技术
• TCP/IP是一个协议族
– HTTP、TELNET、FTP
– RIP、OSPF、BGP
– PIM、DVMRP
– TCP、UDP、RAW IP
– IP
– IGMP
– ARP
– ICMP
• 数据通信网是为提供数据通信业务 而组成的网络
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数据通信的特点
• 无连接:通讯的两者之间不具备唯一 独立的链路
• 包交换:每个包有目的地址、源地址、 错误控制信息等等，具有自己去找 目的地的能力
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• ISO • IEEE • ANSI
标准化组织
国际标准化组织 电子电器工程师协会 美国国家标准局
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TCP/IP分层模型
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应应
应应
应应应
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OSI模型 VS TCP/IP模型
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TCP/IP的体系结构
• IP是TCP/IP体系中最 TELNET, FTP...
.
00000101
.
01111011
8Bits
8Bits
8Bits
8Bits
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二进制和十进制的转换
• 二进制数转换为十进制数：159
二进制数： 1
0
10011111
Hale Waihona Puke Baidu
27=128 26=64
十进制数： 159
128
0
01
25=32 24=16
0 16
1
23=8
8
11
22=4 21=2
4
2
130.113.64.16
256.241.201.10
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IP地址分类练习（答案）
地址
10.2.1.1 128.63.2.100 201.222.5.64 192.6.141.2 130.113.64.16 256.241.201.10
络中唯一地址
192.168.2.1
10.6.24.2 E1
10.1.1.1
192.168.2.10
E0 192.168.2.2
10.250.8.11
192.168. 2.12
10.180.30.118
路由表
网络
端口
192.168.2.0
E0
10.0.0.0
E1
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计算可用的主机地址
网络
主机
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特殊IP地址
网络部分 主机部分
Any
全“0”
地址类型
网络地址
用途
代表一个网段
Any
全“1”
广播地址 特定网段的所有节点
127 any 全“0” 全“1”
回环地址 所有网络 广播地址
回环测试 华为Quidway路由器
用于指定默认路由
本网段所有节点
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主机地址
• 网络地址＋主机地址标识主机在网
重要的协议之一
UDP, TCP
ICMP
• 与IP协议配套的三个 协议：
– 地址转换协议ARP – 反向地址转换协议
IP
ARP RARP
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数据封装
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应用层功能
为应用程序提供网络接口
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
文件传输FTP、TFTP 域名管理DNS 电子邮件SMTP 远程登陆TELNET 网页浏览HTTP
网络B
C1
C2
网络C
网络层协议定义了识别网络中主机的地址 地址包括网络部分和主机部分 IP址址唯一的确定了网络中的一台主机
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IP 地址的结构和表示方法
最大值 例如
网络ID
主机ID
255
255
255
255
网络ID
主机ID
32 Bits
192
.
168
.
5
.
123
11000000
.
10101000
172 16
0
0
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13 12
14
15
16
...
...
2N-2 = 216-2 = 65534
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2
1
N
1 2 3
65534 65535 65536 -2
65534
...
IP地址分类练习
地址
类别
网络
主机
10.2.1.1
128.63.2.100
201.222.5.64
192.6.141.2
常见端口号
20 FTP文件传输协 议 [数据通道]
21 FTP文件传输协 议 [命令通道]
23 Telnet（远程登录）
25 SMTP简单文件 传输协议
53 DNS域名解析协 议
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网络层功能
完成数据包寻址和路由的功能
走哪一条？
Page 20
IP地址的作用 网络A
A1
A2
A3
B1
B2
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传输层功能
• 数据分段和数据段合并 • 建立端到端的连接 • 将数据段从一台主机发往另一台主
机 • 保证数据传送正确性（可选）
Page 16
TCP/UDP的高层应用
• TCP应用
– 面向连接的传输方式 – 提供可靠的传输 – Telnet、FTP、HTTP
• UDP应用
– 无连接的传输方式 – 提供不可靠的传输 – RIP、SNMP、RADIUS、VOD