网络工程师培训PPT

Segment
Network layer
LLC Sub layer
MAC LLC IP TCP data FCS
Packet
MAC Sub layer
Data link
Frame Bit
11
011000110101
Physical layer
七层功能
提供应用程序间通信 处理数据格式、数据加密等
7 6
4比特版本 4比特IHL 8比特服务类型 16比特总长度
IP版本号（Version Number）----IP报头的前4比特标识了IP的运行版本（V4或者V6）。 IP数据包的头位是版本域。因为讨论的是IPv4数据包，所以版本号为4。4的二进制表示 是0100。 IHL（Internet头长度）域----她是以32比特字为单位的头的长度,标识IP报头的长度。 8比特的服务类型（TOS）域----设为0，因为没有特殊的TOS需求；这样，TOS域的值就 为00000000。用来指定该数据Packet的优先权，延迟，吞吐量和可靠性参数。 总长度字段（Total Length Field）----这16比特字段包含IP Packet的总长度。
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网络层介绍
定义与指定协议相关联的源和目标逻辑地址
定义通过网络的路径
多链路连接
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IP协议
IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议，所有TCP、UDP、ICMP及IGMP数据 都以IP数据包格式传输。
IP地址被我们称为网络逻辑地址，用来唯一的标示一台网络设备。
IP地址与MAC地址的关系是，MAC地址被我们称为物理地址。是厂家出厂设置
的地址一般不做更改，IP地址与MAC地址是通过ARP协议进行解析对应的。
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IP地址
IP地址是32位无符号整数，例如1.1.1.1。我们可以把IP地址分为五类。
8 bits
8 bits Host
8 bits Host Host
8 bits 地址的第一个
字节(十进制)


Class A:
Class B:
Data link
Frame Bit
10
MAC
FCS
011000110101
Physical
De encapsulation
在接收数据的时候,就是 一个解封装数据的过成.
Application layer Presentation layer Session layer
Transport layer
25
子网掩码
Network
Host
IP Address
172 255
16 255
0
00000000
0
Host
Network Default Subnet 11111111 11111111 Mask “/16” 表示子网掩码有16位.
0
0
00000000
Network 8-bit Subnet Mask “/24”表示子网掩码有24位.
PCA
Data
PCB
Application Presentation Session Transport Network Datalink
Physical
Application Presentation Session Transport Network Datalink
Physical
网络设备传输数据的过程是按照OSI七层参考模型来运动的。
14
物理层 ---HUB
CSMA/CD
听 继续听
有数据在转发
HUB上的链路是共享的,所以如果HUB上有数据在转发,那么此时PCA需要 等待.
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物理层 ---HUB
CSMA/CD BACK OFF
PC A
随机秒数 Packet
听 空闲
PC B
随机秒数
PC C
听
Packet
PC D
现在的情况是PCA和PCC都要发数据,但是两人刚才都检测到HUB上是空 闲的.那么两人都发.结果发生了冲突.两人都同时启动BACK OFF动作.随 机的生成一个秒数,再发数据包.如果再与其他PC发送的数据包冲突.那么 再次BACK OFF,BACK OFF一共可进行15次.
数据片骗移量字段----指出这个数据片在原有数据包中的位置,如果原有数据包没有被分 片.那么这个字段等于0. 生存时间（TTL,Time-To-Live）字段-----在WAN中，IP Packet不能永久漫游，限制了一 个有限的TTL值。8比特的TTL字节由发送者确定，最大为255。Packet每经过一个站，这 个值至少被递减1。递减到1以后，则确定该Packet是不可传送的。 30
Host 24 25
Range (128-191) 1 8 9
110NNNNN Network
3
Class C:
Bits:
Range (192-223) 1 8 9 1110MMMM
3
Class D:
Multicast Group Multicast Group Multicast Group
Range (224-239)
7
OSI Reference Models (cont)
Application
应用层
Presentation Session Transport Network
数据流层
Data link Physical
我们统称七层模型的上三层为应用层，下四层为数据流层。
8
网络协议结构图
BGP Telnet FTP SMTP DNS TFTP SNMP RIP
29
IP报头(续)
4比特版本 4比特IHL 8比特服务类型 16比特总长度 3比特标识 13比特分段偏移
16比特标识 8比特生存期TTL
Packet标识符（Packet Identifier）----允许一个主机来决定最新到达的数据分段属于哪 一个Packet.
标志（Flags）----接下来的字段包括3个1比特标志，用来指出对Packet的分段是否允许 以及在分段已经使用时，是否还允许分段。
9
Encapsulation
在发送数据的时候,就 是一个封装数据的过程 .
Application
data
Presentation Session
TCP/UDP header
Transport
Segment
IP header
Network
FCS
Packet
LLC
LLC Sub layer MAC Sub layer
4
1.1 OSI 七层参考模型
Open System Interconnection Reference Model
5
OSI ：开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model）
网络世界的法律!
6
OSI Reference Models
5 4
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
建立、维护和管理会话 建立主机端到端连接
寻址和路由选择 提供介质访问、链路管理等 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ特流传输
3 2
1
12
以太网络
其他的网络拓扑在今后的课程里还要学习，我们在这里主要 介绍一下Broadcast网络也就是以太网络。 以太网使用CSMA/CD (Carrier Sense and Multiple Access with Collision Detection).CSMA/CD意思是,所有的设备利用同 一个媒介通信,每一时刻只能传输一个设备的信息,但它们可 以同时接收信息.如果两个设备试图在同一时刻传输,将发生 传输冲突,检测到冲突后,两个设备都会等待一段随机的时间( 很短)再进行传输.
16
物理层总结

经过上面的几个例子,我们发现物理层的设备比如 HUB由于没有任何的机制可以避免数据发送时的 冲突,当然更不用说广播风暴了.所以HUB是不能划 分冲突域和广播域的.换句话说,一个HUB就是一个 冲突域,一个广播域.
17
数据链路层
MAC地址是一个48位的地址，前24位是厂商号，后24位是厂商自定义的 产品号。 比如：Cisco的MAC都是：0000.0C 华为产品前3个字节是0x00E0FC
IP报头(续)
4比特版本 4比特IHL 8比特服务类型 16比特总长度 3比特标识 8比特协议 13比特分段偏移
信息化网络
专题知识培训
1
培训内容概要

一、数据网系统 二、MSTP光传输系统 三、存储与备份系统
2
第一部分：数据网系统



1、网络原理知识介绍 2、信息化网络的拓扑介绍 3、网络设备的基本配置与维护
3
1、网络基本知识介绍



1.1 1.2 1.3 1.4
OSI 七层参考模型 Switching 交换 Routing 路由 Security 安全
224.0.0.2
224.0.0.4
All router
All DVMRP router
D
224.0.0.5
224.0.0.6 224.0.0.9 224.0.0.10 224.0.0.13
All OSPF router
All OSPF DR (Designated Router) All RIPv2 router All EIGRP router All PIM router Reserve Broadcast
E
240.0.0.0到255.255.255.254 255.255.255.255
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IP报头
4比特版本 4比特IHL 8比特服务类型 16比特总长度
16比特标识
3比特标识
13比特分段偏移
8比特生存期TTL
8比特协议 32比特源地址 32比特目的地址 选项 数据
16比特校验和
28
IP报头(续)
Subnet
Host
255
255
255
0
26
Class
Address area 0.0.0.0 1.0.0.0到126.0.0.0
State Reserve Usable Private Reserve Host loop Usable Reserve Private Reserve Usable Private Reserve Multicast All host
Application Layer
EIGRP
ICMP
PING Trace
TCP IP
UDP
OSPF
Transport Layer
IGMP
Network Layer
ARP
DIRVER
PPP FrameRelay HDLC ETHERNET
Cable
Data Link Layer
Physical Layer
18
交换基础
交换机的背 板带宽是交 换式的,不互 相影响.
Packet
Packet
Packet
Packet
19
冲突域与广播域
1
2
3
4
四个冲突域,一个广播域.
20
数据链路层总结

经过上面的几个例子,我们发现数据链路层的设备比如 Switch由于背板带宽是交换的而不是共享的,所以可以避免 数据发送时的冲突.所以Switch是可以划分冲突域的,但是 Switch只是一个二层的设备不设计三层的概念所以不能划 分广播域.换句话说,一个Switch的每个interface就是一个 冲突域,整个Switch就是一个广播域.
Network
Host Host Host
1---126
128---191 192---223
Network Network


Class C:
Class D:
Network Network Network
组播地址 科研用
224---239
240---255

Class E:
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IP 地址分类
Bits:
A
10.0.0.0-10.255.255.255 127.0.0.0 127.0.0.1 128.0.0.0到191.254.0.0
B
191.255.0.0 172.16.0.0-172.31.255.255 192.0.0.0
C
192.0.1.0到223.255.254.0 192.168.0.0-192.168.255.255 223.255.255.0 224.0.0.0到239.255.255.255 224.0.0.1
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物理层 ---HUB
CSMA/CD
PC A
Packet
听 空闲
PC B
PC C
PC D
当PCA要发一个数据包给PCD的时候,首先PCA要先听HUB的链路上是否 有数据在跑,如果有那么PCA等待,如果没有那么PCA将数据包发出.这样 的做法是由于HUB上的链路是共享的,所以采用了发数据包之前先进行冲 突检测的方法,那么我们称为CSMA/CD.
1 0NNNNNNN Range (1-126) 1 8 9 16 17 24 25 8 9 Host 16 17 Host 24 25 Host
32
Class A:
Bits:
32
Class B:
Bits:
10NNNNNN
Network
Host 16 17
Network 16 17
Host 24 25