思科網絡技術學院教程總結

1、第1章 生活在以網絡為中心的世界里1.3 在以網絡為中心的世界相互通信1.3.1 網絡支撐著我們的生活方式1.3.2 當今最常用的幾種通信工具即時消息、博客、播客和維基。1.3.3 網絡支撐著我們的學習方式1.3.4 網絡支撐著我們的工作方式1.3.5 網絡支撐著我們的娛樂的方式1.4 通信：生活中不可或缺的一部分1.4.1 何為通信通信的規(guī)則被稱為協(xié)議，通信所需的協(xié)議包括：標識出發(fā)送方和接收方、雙方一致同意的通信方法、通用語言和語法、共同約定的傳送速度和時間、證實或確認要求。1.4.2 通信質量影響通信的因素用外部因素和內部因素。1.5 網絡作為一個平臺1.5.1 通過網絡通信1.5.2 網

2、絡要素規(guī)則或協(xié)議、消息、介質：連接設備的一種工具設備在規(guī)則里還要知道兩個協(xié)議：IP和TCP.01.5.3 融合網絡在一個數字平臺上將技術集中在一起成為融合，融合發(fā)生的條件是：當電話、廣播和計算機通信都使用相同的規(guī)則、設備和介質去傳送它們的消息時。1.6 Internet的體系結構1.6.1 網絡體系結構Internet的設計解決了4個基本特性：容錯能力、可擴展性Qos、服務質量和安全性，容錯能力的關鍵因素是冗余。1.6.2 具備容錯能力的網絡體系結構電路交換面向連接的網絡數據包交換無限連接網單個消息被劃分為多個數據塊，這些數據塊稱為包。1.6.3 可擴展網絡體系結構可擴展網絡能夠在它的核心基本

3、沒有變化的情況下發(fā)展。1.6.4 提供服務質量利用服務質量，網絡管理員可以選擇在網絡上那些流量得到優(yōu)先處理。1.6.5 提供網絡安全保障網絡安全漏洞可能導致嚴重后果，有幾下方面：網絡故障導致通信和經濟業(yè)務損失、個人或企業(yè)資金損失、知識產權偷竊和機要顧客數據曝光。網絡內容安全意味：確保機密性、維護通信完整性和確?？煽啃?。1.7 網絡趨勢1.7.1 它的發(fā)展方向是什么這節(jié)要知道形成未來復雜信息網絡的三個主要趨勢是：移動用戶數量不斷增加、具備網絡功能的設備的增加和服務范圍不斷擴大。1.7.2 網絡行業(yè)就業(yè)機會網絡的不斷發(fā)展對知識人才的需求不斷增加?？偨Y： 一個網絡的架構必須提供可擴展性、容錯性、服務

4、質量和安全。Qos是網絡規(guī)劃一個重要組成部分，它可能影響用戶的生產率。網絡數據的優(yōu)先次序可能容許數據類型以高效合理的方式流經網絡。網絡基礎設施和內容的安全將繼續(xù)作為網絡安全的基本要素，因為它直接影響到用戶的隱私。第2章 網絡通信2.3 通信的平臺2.3.1 通信要素通信要素有：消息來源，或發(fā)送方、目的地，或消息的接收方和通道。2.3.2 傳送消息消息被分割成小片段，以便能更容易地通過介質一同傳送，這種處理方法成為分段，分段消息的兩個優(yōu)點：多路復用和增強網絡通信的效率。2.3.4 終端設備及其在網絡中的作用主機和終端設備包括;計算機、網絡打印機、VoIP電話、網絡照相機、移動手持設備和用于氣象觀

5、測的遙控器。主機地址在局域網（LAN）中是唯一的物理地址。2.3.5 中間設備及其在網絡中的作用這節(jié)要掌握中間設備的類型有;網絡接入設備、網間設備、通信服務器、調制解調器和安全設備及它們的用途。中間網絡設備上運行的進程執(zhí)行6個功能。中間設備設備類型用途網絡接入設備將終端用戶連入網絡。例如集線器，交換機，以及無線接入點網間設備連接一個網絡到另一個或多個網絡。路由器是主要的例子通信服務器路由設備。例如IPTV和無線寬帶調制解調器通過電話或線纜將用戶連入服務器或網絡安全設備通過分析進出網絡的流量的防火墻保證網絡安全的設備2.3.6 網絡介質網絡介質有：銅纜、光纜和無線。在選擇網絡介質時，管理員必須考

6、慮到介質可以成功傳送信號的距離、要安裝介質的環(huán)境、用戶需要的寬帶、安裝費用和連接器與兼容設備的費用。網絡介質介質例子編碼銅纜雙絞線通常用做局域網介質電脈沖光纖乙烯基涂料中的玻璃或塑料纖維，用于局域網中的長距離傳輸或中繼光脈沖無線通過空氣連接本地用戶電磁波2.4 局域網、廣域網和網際網絡這節(jié)要掌握網絡基本功能：覆蓋的區(qū)域大小、連接的用戶數量和可用的服務數量和類型。局域網是一組終端設備和由共同的組織管理的用戶，廣域網的唯一目的是連接局域網，Internet:由多個網絡組成的網絡。2.4.4 網絡表示方式網絡接口卡：一塊網卡或一個網絡適配器，提供到達網絡上的PC或其他主機的連接。物理端口和接口就是一

7、個插孔。2.5 協(xié)議2.5.1 用于規(guī)范通信的規(guī)則協(xié)同工作保證通信成功的規(guī)則或協(xié)議被組成所謂的協(xié)議族。2.5.2 網絡協(xié)議協(xié)議的內容有4個：消息的格式，中間設備共享到達目的地路徑信息的方法，在中間設備之間處理更新消息的方法，在主機間發(fā)起與終止通信的過程。協(xié)議是有版權的。2.5.3 協(xié)議族和行業(yè)標準標準網絡化協(xié)議的組織是電氣電子工程師協(xié)會IEEE和Internet工程任務組IETF。2.5.4 協(xié)議的交互協(xié)議族在網絡通信中的典型應用示例是Web服務器和Web瀏覽器。1， 超文本傳輸協(xié)議HTTP是一種公共協(xié)議，控制Web服務器和Web客戶端進行交互的方式。2， 傳輸控制協(xié)議TCP是用于管理WEB服

8、務器和WEB客戶端之間單個回話的傳輸協(xié)議3， 網間協(xié)議最常用的是網際協(xié)議。IP負責從TCP獲取格式化數據段，將其封住成數據包，分配相應的地址并選擇通往目的主機的最佳路徑。4， 網絡訪問協(xié)議描述數據鏈路管理和介質上數據的物理傳輸兩項功能。2.6 使用分層模型2.6.1 使用分層模型的優(yōu)點分層模型的優(yōu)點是:定義通用的術語來描繪網絡的功能、將處理過程分段、促進競爭、提供了描繪了網絡功能和能力的通用語言和有助于協(xié)議設計。2.6.2 協(xié)議和參考模型參考模型的用途是幫助人們更清晰地理解涉及的功能和過程。OSI模型有7層分別是：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。TCP模型有4層分別

9、是：網絡接口層、網際層、傳輸層和應用層。 ISO模型 應用層表示層會話層傳輸層物理層數據鏈路層網絡層TCP/IP模型 應用層傳輸層網際層網絡接口層2.6.3 TCPIP模型網路接口層、網際層、傳輸層和應用層的用途，分別是控制網絡的硬件設備和介質、確定通過網絡的最佳路徑、支持設備間的通信和執(zhí)行錯誤糾正為用戶表示應用數據。TCP/IP層層用途應用層為用戶表示應用數據。加上編碼和對話控制。例如HTTP在如Internet瀏覽器的Web瀏覽器應用程序中為用戶表示數據傳輸層分段。支持設備間的通信和執(zhí)行錯誤糾正網際層確定通過網絡的最佳路徑網絡接口層控制網絡的硬件設備和介質2.6.4 通信的過程掌握完整的通

10、信過程包括七個步驟：1， 在發(fā)送源終端設備的應用層創(chuàng)建數據。2， 當數據在源終端設備中延協(xié)議組向下傳遞時對其分段和封裝。3， 在協(xié)議族網絡接口層的介質上生成數據。4， 通過由介質和任意中間設備組成的網際網絡傳輸數據。5， 在目的終端設備的網絡接口層接收數據、6， 當數據在目的設備中延協(xié)議族向上傳遞時對其解封和重組7， 將此數據傳送到目的終端設備應用層的目的應用程序。2.6.5 協(xié)議數據單元和封裝當應用數據通過分層的模型時加入控制通信的過程成為封裝。解封裝的過程是去掉多余的信息并且枝江原始的數據發(fā)送給目標應用程序。每一層的數據都有一個通用的術語：協(xié)議數據單元PDUPUD名層數據應用層數據段傳輸層

11、數據包網際層幀網絡接口層比特（位）通過介質實際傳輸數據2.6.6 發(fā)送和接收過程發(fā)送和接收需要六個步驟分別是：使用一個電子郵件應用程序的終端用戶生成數據。信息被分段或拆成便于傳輸的小片。網際層在IP頭添加IP地址信息。一個頭部擁有局域網物理地址信息的以太幀。在目的主機，處理過程是相反的。通信的成功。2.6.7 OSI模型OSI模型編號層名稱用途7應用層為終端用戶提供應用程序服務6 表示層為應用提供數據的表示形式。5會話層在用戶間管理會話。4傳輸層在源定義數據段并編號，傳送數據，并在目的地重組數據3網絡層為能通過在其他網絡上的中間設備進行端到端的發(fā)送建立和編址包2數據鏈路層為在局域網上主機到主機

12、或廣域網的設備間的發(fā)送建立和編址幀1物理層在設備間傳送比特數據。物理層協(xié)議定義介質的規(guī)范要掌握OSI模型每層的作用。2.6.8 比較OSI模型與TCPIP模型這節(jié)要知道OSI模型的應用、表示、會話層的功能被合并到TCPIP模型的應用層。2.7 網絡編址2.7.1 網絡中的編址定時和同步位物理 目的物理地址和源物理地址數據鏈路 目的邏輯網絡地址和源邏輯網絡地址網絡 目的進程號和源進程號傳輸 加密的應用層數據 上層。2.7.2 數據送達終端設備第一個標識符是主機的物理地址，包含于第2層PDU的幀頭中。第2層地址在本地網絡中是唯一的，代表物理介質上的終端設備地址。物理地址是制造商放置在網絡接口卡（N

13、IC）上的編碼。在使用以太網的LAN中，此地址稱為介質訪問控制地址。2.7.3 通過網際網絡獲得數據中間網絡設備在每個本地網絡的邊界解封幀，以便讀取數據包抱頭中包含的目的主機地址。2.7.4 數據到達正確的應用程序PDU報頭中包含的信息真正標志的是在目的主機設備上運行并且將要對送達的數據進行操作的特定進程或服務?？偨Y：在數據網絡的通信中需要用介質連接源設備和目的設備。為將數據傳送到其他網絡，需要路由器這樣的中間設備。處理信息的設備和傳送信息的介質所遵守的規(guī)則叫做協(xié)議。許多協(xié)議可以在協(xié)議族中協(xié)同工作以完成網絡通信的過程。分層的模型描述了成功通信必須經歷的步驟。OSI模型和TCP/IP模型是在網絡

14、中使用的兩種常用的模型，并作為不同協(xié)議和設備在每一層使用的指南。在分析和排除網絡故障以及進一步發(fā)展協(xié)議方面，模型對學生和支援來說都很重要。應用數據沿協(xié)議族向下傳送，在每一層以被編址的方式封裝。數據被分段成小片、編址并在介質上編碼。在到達目的地后的進程是反向的?？偨Y：應用層負責直接訪問用于提供和管理以人為本網絡通信的底層進程。該層是整個數據網絡通信的起點和終點，用戶通過應用層應用程序、協(xié)議以及服務與數據網絡進行有效互動。應用程序是一種計算機程序，根據用戶的請求啟動數據傳輸進程。服務是一種后臺程序，為網絡模型中的應用層及其下層提供連接。協(xié)議是一種公認的規(guī)則和進程結構，如同語言中的語法和標點規(guī)則。這

15、些協(xié)議規(guī)則確保在某個特定設備上運行的服務可以在不同網絡設備之間收發(fā)數據。客戶端可以通過網絡向服務器提出數據發(fā)送請求。在點對點的環(huán)境下，設備既可以是源設備又是目的設備，并由此建立客戶端/服務器關系。在每臺終端設備上，消息在應用層服務間交換，其交換過程遵循通信協(xié)議和客戶端/服務器關系的要求。HTTP等通信協(xié)議支持向終端設備發(fā)送Web網頁。SMTP/POP協(xié)議支持收發(fā)電子郵件。SMB協(xié)議支持用戶共享文件。DNS協(xié)議將人類易讀的網絡資源域名轉換為的機器使用的數字地址。Telnet提供了基于文本的遠程訪問設備的方法。DHCP提供了動態(tài)分配IP地址和其他網絡參數。P2P允許兩臺或多臺計算機通過網絡共享資源

16、。第3章 應用層功能及協(xié)議3.3 應用程序：網絡間的接口應用層：OSI模型的應用層提供了在網絡上獲得數據的第一步應用軟件：通過網絡進行交流的一些軟件程序。3.3.1 OSI模型及TCPIP模型要掌握OSI模型中，信息從源主機的應用層開始，向下傳送，到物理層，然后通過通信通道傳送到目的主機。在目的主機中，信息又自下而上傳輸到應用層。應用層協(xié)議用于在源主機與目的主機運行的程序之間交換數據。表示層的功能：對應用層數據進行編碼與轉換，采用可被目的設備解壓縮的方式對數據進行壓縮;對傳輸數據進行加密，并在目的設備上對數據解密。會話層三、TCPIP應用層協(xié)議TCPIP協(xié)議包括：DNS HTTP SMTP T

17、elnet協(xié)議 FIP要掌握它們的作用。3.3.2 應用層軟件這節(jié)要掌握服務提供了做事的功能，協(xié)議提供服務使用的規(guī)則。3.3.3 用戶應用程序、服務以及應用層協(xié)議3.3.4 應用層協(xié)議功能在通信會話過程中，源設備和目的設備均使用應用層協(xié)議。協(xié)議的功能有三個。3.4 準備應用程序和服務在這一節(jié)中我們要知道和理解數據請求是怎樣發(fā)生的，請求時如何被加載的。3.4.4 點對點網絡及應用程序在點對點網絡中，多臺計算機通過互聯(lián)網，共享資源時可以不借助專用服務器。點對點網絡將資源分散在網絡中。點對點應用程序允許設備在同一通信過程中既作客戶端又作服務器。3.5 應用層協(xié)議及服務實例這節(jié)要掌握1 DNS的端口是

18、53 2 HTTP的端口80 3 SMTP 端口25 4 POP端口110 5 Telnet協(xié)議端口23 DHCP端口67 FTP 端口20和213.5.1 DNS服務及協(xié)議在這節(jié)中要知道可以將數字地址轉換為簡單易記名稱的域名系統(tǒng)。域名系統(tǒng)專門為大型網絡提供域名的地址解析。DNS客戶端有時被稱為DNS解析器。DNS服務器中存儲不同類型包括以下幾個類型：A記錄、NS權威域名服務器、CNAME記錄和MX記錄。頂級域名下層為二級域名，二級域名下層還有其他更低級的域名。3.5.2 WWW服務及HTTP在這節(jié)中要知道瀏覽器對URL地址的三個組成部分進行分析。HTTP是一種數據傳輸協(xié)議同時它還是最常用的應

19、用程序協(xié)議。常用三種消息類型包括：GET POST PUT. GET是一種客戶端數據請求消息。3.5.3 電子郵件服務及SMTPPOP協(xié)議這節(jié)要知道電子郵件服務中最常見的兩種應用層協(xié)議是POP和SMTP。3.5.4 電子郵件服務器進程-MTA及MDA電子郵件服務器運行兩個獨立的進程：MTA和MDA.SMTP協(xié)議下常用的命令包括：HELO、EHLO、MSIL FROM、RCPT TO、DATA。3.5.5 FTP這節(jié)要知道為了保障文件的成功傳輸，F(xiàn)TP要求在客戶端和服務器之間建立兩條連接：一條是命令和回復連接，另一條是實際文件傳輸連接。3.5.6 DHCP這節(jié)要知道什么是DHCP和子網掩碼，還有

20、DHCP服務器的不同配置方法。3.5.7 文件共享服務及SMB協(xié)議這節(jié)要掌握SMB的含義它是一種客戶端 服務器文件共享協(xié)議。SMB消息可以完成啟動、身份驗證以及終止會話、控制文件和打印機的時間和允許應用程序向任何設備收發(fā)消息的任務。3.5.8 P2P服務和Gnutella協(xié)議它的協(xié)議中定義了5種不同類型的數據包：ping-用于查找設備、poing-用于恢復ping、query-用于定位文件、query hit-用于恢復query和push-用作請求下載。3.5.9 服務及協(xié)議這節(jié)要學會AYT EL IP 的含義和各自的作用?？偨Y：應用層負責直接訪問用于提供和管理以人為本網絡通信的底層進程。該層

21、是整個數據網絡通信的起點和終點，用戶通過應用層應用程序、協(xié)議以及服務與數據網絡進行有效互動。應用程序是一種計算機程序，根據用戶的請求啟動數據傳輸進程。服務是一種后臺程序，為網絡模型中的應用層及其下層提供連接。協(xié)議是一種公認的規(guī)則和進程結構，如同語言中的語法和標點規(guī)則。這些協(xié)議規(guī)則確保在某個特定設備上運行的服務可以在不同網絡設備之間收發(fā)數據?？蛻舳丝梢酝ㄟ^網絡向服務器提出數據發(fā)送請求。在點對點的環(huán)境下，設備既可以是源設備又是目的設備，并由此建立客戶端/服務器關系。在每臺終端設備上，消息在應用層服務間交換，其交換過程遵循通信協(xié)議和客戶端/服務器關系的要求。HTTP等通信協(xié)議支持向終端設備發(fā)送Web

22、網頁。SMTP/POP協(xié)議支持收發(fā)電子郵件。SMB協(xié)議支持用戶共享文件。DNS協(xié)議將人類易讀的網絡資源域名轉換為的機器使用的數字地址。Telnet提供了基于文本的遠程訪問設備的方法。DHCP提供了動態(tài)分配IP地址和其他網絡參數。P2P允許兩臺或多臺計算機通過網絡共享資源。第4章 OSI傳輸層4.1 目標在這節(jié)中要知道本章所學的重要知識。4.2 關鍵術語在這節(jié)中要知道本章所學的重要知識。4.3 傳輸層的作用4.3.1 傳輸層的用途這節(jié)要知道它的用途：跟蹤各個會話、分段數據、重組數據段、標識應用程序、流量控制、錯誤恢復和開始會話。源應用程序和目的應用程序之間傳輸的特定數據片段集合稱為會話。4.3.

23、2 支持可靠通信傳輸層的主要功能就是管理主機會話過程中的應用程序數據。在傳輸層中有三項基本的可靠性操作：跟蹤已發(fā)送的數據、確認已接收的數據和重新傳輸末確認的數據?？刂茢祿挥趥鬏攲拥膱箢^中。應用層表示層會話層傳輸層應用層物理層網絡層傳輸層網際層網絡接口層數據鏈路層所需協(xié)議屬性快速低開銷無需確認不重傳丟失的數據按照數據發(fā)送的順序處理數據所需協(xié)議屬性可靠確認數據重傳丟失的數據按照數據發(fā)送的順序處理數據4.3.3 TCP和UDP這節(jié)要掌握UDP是一種簡單的無連接協(xié)議。它的優(yōu)點是提供低開銷數據傳輸。UDP采用“盡力”方式傳送數據報。UDP的協(xié)議應用包括：DNS、視頻流、IP語言。TCP是一種面向連接的

24、協(xié)議。TCP協(xié)議應用程序包括：Web瀏覽器、電子郵件和文件傳輸程序。4.3.4 端口尋址在識別會話、端口尋址類型與工具、知名端口、注冊端口、動態(tài)或私有端口和同時使用TCP和UDP中要學會LANA負責分配端口號，還要知道很多的常用和知名端口。知名端口號知名端口應用程序協(xié)議20文件傳輸協(xié)議（FTP）數據TCP21文件傳輸協(xié)議（FTP）控制TCP23TelnetTCP25簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）TCP69簡單文件傳輸協(xié)議（TFTP）UDP80超文本傳輸協(xié)議（HTTP）TCP110郵局協(xié)議 3（POP3）TCP194Internet在線聊天（IRC）TCP443安全的HTTP(HTTPS)TCP5

25、20路由信息協(xié)議（RIP）UDP注冊端口號注冊端口應用程序協(xié)議1812RADIUS身份驗證UDP1863MSN MessengerTCP2000思科信令連接控制協(xié)議UDP5004實時傳輸協(xié)議UDP5060話路啟動協(xié)議UDP8008HTTP備用TCP8080HTTP備用TCPTCP/UDP常用端口常用端口應用程序端口類型53DSN公認TCP/UDP常用端口161簡單網絡管理協(xié)議SNMP公認TCP/UDP常用端口531AOL即時通信，IRC公認TCP/UDP常用端口144MS SQL已注冊TCP/UDP常用端口2948WAP（MMS）已注冊TCP/UDP常用端口4.3.5 分段和重組：分治法在這節(jié)

26、中要知道一個UDP的分段稱為數據報，一個TCP的分段稱為分段。4.4 TCP:可靠通信4.4.1 創(chuàng)建可靠會話TCP與UDP的關鍵區(qū)別在于可靠性。如果源主機未在規(guī)定時間內收到確認信息，它將向目的主機重新發(fā)送數據。4.4.2 TCP服務器進程這節(jié)要知道提高服務器安全的一個辦法是限制服務器訪問。4.4.3 TCP連接的建立和終止4.4.4 三次握手這節(jié)要學會三次握手的三個功能:確認目的設備存在于網絡上、確認目的設備有活動的服務、通知目的設備客戶端想要在該端口號上建立通信會話。還要了解一些分段：URG-緊急指針 ACK-確認字段 PSH-重置連接 SYN-同步序列號 FIN-發(fā)送方已傳輸完所有的數據

27、。4.4.5 TCP會話終止在這節(jié)中要知道終止過程可以在任意兩臺完成會話的主機之間展開。4.4.6 TCP窗口確認源主機在收到確認消息之前可以傳輸的數據大小稱為窗口大小。窗口大小是TCP報頭的一個字段，用于管理丟失數據和流量控制。4.4.7 TCP重傳在這節(jié)中要知道TCP提供了管理數據段丟失的方法其中一個方法就是重新發(fā)送未確認的數據。4.4.8 TCP擁塞控制：將可能丟失的數據段到最少在這節(jié)要知道什么事Flow控制和動態(tài)窗口大小。4.5 UDP協(xié)議：低開銷通信4.5.1 UDP：低開銷與可靠性對比這節(jié)中我們要掌握UDP的特點是低開銷。4.5.2 UDP 數據報重組UDP僅僅是將接收到的數據按照

28、先來后到的順序轉發(fā)到應用程序。4.5.3 UDP 服務器進程與請求當UDP收到用于某個端口的數據報時，它就會按照應用程序的端口將數據發(fā)送到相應的應用程序。4.5.4 UDP 客戶端進程這節(jié)中要知道客戶端選定了源端口和目的端口后，通信事務中的所有數據報文頭都采用相同的端口對?？偨Y：傳輸層通過以下途徑為數據網絡提供服務：在源和目的主機的應用層之間跟蹤不同的通信；分段數據并管理每一個片段；將數據分段集合應用程序數據流；標識不同的應用程序；在終端用戶之間執(zhí)行流量控制；確保錯誤恢復；開始一個會話。UDP與TCP是常見的傳輸層協(xié)議。UDP數據報與TCP數據段在數據的開頭都有報頭，包含源端口號和目的端口號。

29、通過使用端口號，數據就可以準確發(fā)送到目的計算機的特定應用程序。TCP在目的主機沒有確定可以接收數據時不會向網絡發(fā)送數據。TCP管理數據流，并會重新發(fā)送目的主機沒有確認收到的數據。TCP使用握手、計時器和確認機制，以及動態(tài)窗口來實現(xiàn)可靠傳輸。但是，可靠性帶來的結果就是增加了網絡開銷。有兩點原因，其一是TCP采用了更大的數據段報頭信息；其二是管理源端和目的端之間的數據傳輸也導致了更大的數據流量。如果應用程序數據需要在網絡上快速傳輸，或者網絡帶寬無法支持源端和目的端系統(tǒng)之間由控制信息帶來的開銷，那么UDP無疑是開發(fā)人員作為傳輸協(xié)議的優(yōu)先選擇。因為，UDP在目的端不跟蹤或者確認數據報的接收，它只是將收

30、到的數據報直接傳給應用層，并且不會重傳丟失的數據報。但是，這并不意味著這種通信方式不可靠。因為應用層協(xié)議和服務中有些機制，可以根據應用程序的要求處理丟失或延遲數據報。應用程序的開發(fā)人員為了盡可能滿足用戶需求，會選擇最佳的傳輸層協(xié)議。但是，開發(fā)人員心里也很清楚，其他層的協(xié)議也是網絡通信的一部分，因此都會影響通信的性能。第5章 OSI網絡層5.1 學習目標在這節(jié)中要知道本章所學的重要知識。5.2 關鍵術語 在這節(jié)中要知道本章所學的重要知識。5.3 IPv4地址5.3.1 網絡層：從主機到主機的通信網絡層4個基本任務是用IP地址編址、封裝、路由和解封裝，還要知道它們的作用。發(fā)送主機的IP地址稱為源I

31、P地址，接收設備的IP地址稱為目的IP地址。添加信息的過程稱為封裝。數據包到達的下一臺設備稱為跳。常用的網絡層協(xié)議協(xié)議描述網際協(xié)議第4版（IPv4）廣泛使用的網絡協(xié)議。網際協(xié)議第6版（IPv6）目前在某些區(qū)域使用。Novell IPXNovell NetWare的一部分在1980s和1990s廣泛使用的互聯(lián)網絡協(xié)議AppleTalkApple計算機公司的專用網絡協(xié)議無連接網絡服務（CLNS）無需建立電路的通信網絡中使用的協(xié)議5.3.2 IPv4：網絡層協(xié)議的例子IPv4的基本特征是：無連接、盡力和介質無關性。TCP的可靠性來源于面向連接。5.3.3 IPv4數據包：封裝傳輸層任何情況下數據包的

32、數據部分在網絡層的各個過程中都將保持不變。5.3.4 IPv4數據包頭這節(jié)要知道IP報頭關鍵字段有：IP源地址、IP目的地址、生存時間、服務類型和標志和分片偏移量。字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4版本IHL服務類型數據包長度表示標志片偏移量生存時間協(xié)議報頭校驗和源地址目的地址選項填充位 IP報頭5.4 網絡：將主機分組5.4.1 建立通用分組可以分為：按地理位置劃分主機、按特定用途劃分主機、按所有權劃分主機。5.4.2 為何將主機劃分為網絡為了緩解問題劃分了網絡，網絡中出現(xiàn)的問題是：性能下降、安全問題和地址管理。5.4.3 從網絡劃分網絡IPv4地址由32個比特構成，分為兩部分：網絡地址和主機地址。5

33、.5 路由：數據包如何被處理5.5.1 設備參數：支持網絡外部通信這節(jié)要知道每臺主機都有指定的默認網關地址。5.5.2 IP數據包：端到端傳送數據在這節(jié)中要知道它的傳送過程和方法。5.5.3 網關：網絡的出口在這節(jié)中要掌握默認網關在主機上配置。確認網關和路由要有4個步驟。5.5.4 通往網絡的路徑這節(jié)要知道路由表的含義和路由表中的路由有三個特點：目的網絡、下一跳和度量。在主機上顯示本地路由表有4個步驟1.在桌面的左下角點擊Windwos開始按鈕打開命令行窗口 2。選擇Run圖標 3.在文本框內輸入cmd和Enter鍵 4.運行程序。5.5.5 目的網絡這節(jié)中要知道路由表條目和默認路由。5.5.

34、6 下一跳：數據包下一步去那下一跳是下一步要處理數據包的設備的地址。5.5.7 數據包轉發(fā)：將數據包發(fā)往目的這節(jié)要知道路由器將數據包執(zhí)行以下三種操作之一：將其轉發(fā)到下一跳路由器、將其轉發(fā)到目的主機和丟棄。還要知道路由器執(zhí)行步驟來決定如何操作。5.6 路由過程：如何學習路由5.6.1 靜態(tài)路由 5.6.2 動態(tài)路由在這兩節(jié)中要知道它們的含義和作用。在路由器上可以手工配置路由信息稱為靜態(tài)路由。路由器可以從其他路由器中動態(tài)學習路由信息，稱為動態(tài)路由。5.6.3 路由協(xié)議路由協(xié)議包括：RIP、EIGRP、OSPF.路由協(xié)議時路由器動態(tài)共享其路由協(xié)議所依據的規(guī)則集。總結：最重要的網絡層（OSI第3層）議

35、是網際協(xié)議（IP）。雖然IPv6在很多區(qū)域使用和運行，但本課程以IP第4版（IPv4）為例介紹網絡層協(xié)議。第3層IP路由不保證傳輸可靠送達，也不在傳輸數據前建立連接。這種無連接的不可靠通信既快有靈活。，但上層必須按照需要提供保證數據送達的機制。網絡層的作用是將數據從一臺主機傳送到另一臺而不考慮數據的類型。數據封裝在數據包中。數據包報頭的字段中包括該數據包的源地址和目的地址。分層的網絡層編址，稱為IP地址，其包括網絡部分和主機部分，有助于將網絡劃分為多個子網，IP地址的網絡部分用于在路由器間轉發(fā)數據包。只有連接目的網絡的最后一臺路由器使用IP地址的主機部分。如果目的地址與源主機不在同一個網絡中，

36、則將數據包傳送到默認網關以便轉發(fā)到目的網絡。網關是本地網絡上的路由器的接口。網關檢查目的地址，如果在其路由表中有目的網絡的路由信息，該路由器會將數據包轉發(fā)到連接的網絡或轉發(fā)到下一跳路由器。如果不存在匹配的路由條目，該路由器可能會將數據包轉發(fā)到默認路由，如果沒有默認路由將丟失該數據包?？梢栽诿颗_路由器上手工配置路由表條目來提供靜態(tài)路由，路由器相互之間也可以使用一個或多個路由協(xié)議動態(tài)交換路由信息。網絡層封裝傳輸層的數據并向下傳送給數據鏈路層（OSI第2層）。第六章 網絡編址： IPv46.1學習目標 IPv4使用的編址類型結構. 給定的十進制數,知道對應的8位二進制數 IPv4的類型是什么，在網絡

37、中的使用方式。 管理員如何在網絡內分配地址。 ISP如何分配地址。 主機地址的網絡部分是什么？ 子網掩碼在劃分網絡中的作用。 IPv4地址信息和相應的地址組成部分是什么？6.2關鍵術語這節(jié)要知道這章所學的關鍵術語。6.3 IPv4地址這節(jié)要知道點分十進制的含義和網絡部分和主機部分。6.3.2 二進制與十進制數之間的轉換這節(jié)要學會二進制轉換十進制數的步驟和過程。6.3.3 十進制到二進制的轉換這節(jié)掌握十進制轉換二進制的步驟和過程。6.3.4 通信的編址類型：單播、廣播、多播在IPv4網絡中，主機可以采用單播、廣播、多播三種方式之一來通信。廣播和多播使用特殊的地址作為目的地址，這一地址稱為廣播地址

38、。廣播傳輸的典型應用場合包括： 將上層地址映射到下層地址 請求地址 通過路由協(xié)議交換路由信息廣播有兩類：定向廣播和有限廣播。定向廣播是將數據包發(fā)送給疼定網絡中的所有主機。有限廣播只限于將數據包發(fā)上給本地網絡中的主機。多播通信和地址 （1）視頻和音頻分發(fā)（2）按路由協(xié)議交換路由信息（3）軟件分發(fā)（4）新聞供稿這些都是使用多播傳輸的。要接收特定多播數據的主機稱為多播客戶端。6.4 不同用途的IPv4地址6.4.1 IPv4網絡范圍內的不同類型地址IPv4網絡的地址范圍內都有三種類型的地址：（1）網絡地址（2）廣播地址（3）主機地址。6.4.2 子網掩碼：定義地址的網絡和主機部分前綴長度告訴你地址中

39、有幾位是網絡部分。子網掩碼使用32位值定義網絡設備的IPv4地址的網絡部分。以點分十進制表示的IPv4地址范圍為到 公用地址和私用地址私有地址塊是： 到55（/8） 到55（/12） 到55（/16）6.4.4 特殊的單播IPv4地址 缺省路由 回環(huán)地址 鏈路本地地址 Test-net地址6.4.5 傳統(tǒng)IPv4編址IPv4地址分為三類。傳統(tǒng)網絡類：A

40、類地址 B類地址 C類地址。IPv4網絡分類地址分類第一個八位組范圍前綴和掩碼可能的網絡每個網絡的數量A1 to 127/8 126(27)16,777,214(224-2)B128 to 191/16 16,384(214)65,534(216-2)C192 to 223/24 2,097,159(221)254(28-2)6.5 地址分配6.5.1規(guī)劃網絡地址管理員在網絡內分配地址以實現(xiàn)如下目標 防止地址重復 提供和控制訪問 監(jiān)控和安全性能在一個網絡中有不同類型的網絡主機：（1）用戶使用的終端設備（2）服務器和外圍設備（3）

41、可以在Internet訪問的可以在Internet訪問的（4）可以在Internet訪問的6.5.2 最終用戶設備的靜態(tài)和動態(tài)地址用戶設備的地址 靜態(tài)地址分配 動態(tài)地址分配6.5.3 選擇設備地址1.服務器和外圍設備的地址 2.可以用Internet訪問的主機的地址 3.中間設備的地址 4.路由器和防火墻的地址。6.5.4 Internet的地址分配機構IANA是IP地址的主要負責機構。IP多播地址和IPv6地址由IANA直接分配。6.5.5 ISPISP分三級。第1級ISP位于ISP層級結構的頂端。第2級ISP從第1級ISP獲取Internet服務。第3級ISP向第2級ISP購買Intern

42、et服務。6.6 計算地址6.6.1 這臺主機在我的網絡上嗎？這節(jié)要知道AND運算、使用邏輯AND的原因、AND的重要意義、與運算過程。6.6.2 計算網絡、主機和廣播地址在這節(jié)要會計算網絡地址。6.6.3基本子網怎樣建立兩個子網、三個子網和六個子網。6.6.4子網劃分：將網絡劃分為適當大小確定主機總數、確定網絡的數量大小、分配地址、確定主機的總數。每條WAN鏈路是一個網絡。6.6.5 細分子網要知道獲得更多供較少主機使用的子網，其他子網例。分配AtlantaHQLAN，會為PerthHQLAN分配地址和為SydneyHQLAN和CorpusHQLAN分配地址和為WAN分配地址，為Atiant

43、aHQLAN選擇地址塊，為PerthHQLAN選擇地址塊，為SydneyHQLAN和CorpusHQLAN選擇地址塊，為WAN選擇地址塊。6.7 測試網絡層6.7.1 ping:測試本地協(xié)議族使用一些ping可進行一些特殊測試和驗證。6.7.2 ping網關：測試到網絡本地的連通性可以使用ping測試主機能否在本地網絡中通信。6.7.3 ping遠程主機：測試到遠程網絡的連通性使用ping可以測試本地IP主機能否通過網際網絡通信。6.7.4 tracert:測試路徑Ping用于驗證兩臺主機之間的連通性。Tracert可提供路徑沿途每一跳的往返時間并指示是否某一跳未響應。Tra

44、cert使用第三層報頭中生存時間字段的功能和ICMP超時消息。6.7.5ICMPv4:支持測試和消息的協(xié)議可能發(fā)送的ICMP消息包括： 主機確認 無法到達目的的或服務器 超時 路由鐘定向 源抑制6.7.6 Ipv6概述v 在開發(fā)Ipv6過程中還考慮的問題v 該井數據包處理過程v 增強可擴展性和壽命v QoS機制v 集成安全性要提供這些功能，Ipv6必須提供| 128位分層編制，用以提高編制能力| 報頭格式簡化，用以改進數據包處理過程| 提高對擴展和選項的支持，用以增強可擴展性和延長生命周期并改進數據包處理過程| 流標簽功能，作為QoS機制| 身份驗證和隱私權功能，用于集成安全性第七章 OSI數

45、據鏈路層7.1 學習目標數據鏈路層協(xié)議在數據傳輸中的作用是什么？數據鏈路層如何準備數據，以便通過網絡介質傳輸？不同類型的介質訪問控制方法如何工作？邏輯網絡擴展有哪些？邏輯拓補如何確定網絡介質訪問控制方法？將數據包封裝成幀以方便介質訪問的目的是什么？第2層幀結構的作用是什么？幀頭和幀尾主要的功能是什么？7.2 關鍵術語這節(jié)要知道這章所學的關鍵術語。7.3 數據鏈路層：訪問介質7.3.1 支持和連接上層網絡數據鏈路層執(zhí)行以下兩種基本服務：允許上層使用封裝成幀之類的各種技術訪問介質；控制如何使用介質訪問控制和錯誤檢測之類的各種技術將數據放置到介質上，以及從介質接收數據。數據鏈路層負責通過物理網絡的介

46、質在節(jié)點之間交換幀。在路徑中的每一跳，即中間設備，通常為路由器，對幀進行如下處理：從介質接收幀、對幀解封裝，成為數據包、構建適合于下一種介質的新幀和將新幀中的數據包轉發(fā)到下一個物理網段。7.3.2 控制通過本地介質的傳輸用于將幀放置到介質上和從介質獲取幀的技術稱為介質訪問控制方法或MAC方法。作為終端設備的節(jié)點使用適配器來連接到網絡。7.3.3 創(chuàng)建幀 控制信息可能提供以下信息： 哪些節(jié)點正在相互通信 各節(jié)點之間開始通信和結束通信的時間 節(jié)點通信期間發(fā)生了哪些錯誤 接下來哪些節(jié)點會參與通信數據鏈路層幀包括如下元素：數據、幀頭和幀尾。典型字段類型包括：開始和停止指示字段、編址或命名字段、類型字段

47、、質量和數據字段。7.3.4 將上層服務連接到介質為支持各種各樣的網絡功能，數據鏈路層通常拆分成兩個子層：上子層定義了向網絡層協(xié)議提供服務的軟件進程；下子層定義了硬件所執(zhí)行的介質訪問進程。7.3.5 標準定義適用于數據鏈路層的開放式標準和協(xié)議的工程組織包括：ISO IEEE ANSI ITU7.4 MAC技術：將數據放入介質所用的MAC取決于介質共享 拓補。7.4.1 共享介質的MAC有兩種基本介質訪問控制方法：受控和爭用。7.4.2 無共享介質的MAC在點對點連接中，數據鏈路層必須考慮通信為半雙工還是全雙工。7.4.3 邏輯拓補和物理拓補物理拓補是節(jié)點與它們之間的物理連接的布局。邏輯拓補是網

48、絡將幀從一個節(jié)點傳輸到另一節(jié)點的方法。點對點拓補。在某些情況下，節(jié)點間的邏輯連接形成了虛電路。7.5 MAC：編址和數據封裝成幀7.5.1 數據鏈路層協(xié)議：幀每種幀均都有三個基本組成部分：幀頭、數據和幀尾。7.5.2 封裝成幀：幀頭的作用典型幀頭字段包括： 幀開始字段 源地址和目的地址字段 優(yōu)先級/服務質量字段 類型字段 邏輯連接控制字段 物理鏈路控制字段 流量控制字段 擁塞控制字段7.5.3 編址：幀的去向數據鏈路層提供了通過共享本地介質傳輸幀時要用的編址方法。7.5.4 封裝成幀;幀尾的作用典型的幀尾字段包括：幀校驗序列和停止字段。7.5.5 數據鏈路層幀示例CCNA課程中將介紹的協(xié)議包括

49、：以太網、PPP、高級數據鏈路控制、幀中繼和ATM。以太網具有多個字段：前導碼、目的地址、源地址、類型、數據或填充和幀校驗序列。PPPP還允許兩個節(jié)點協(xié)商PPP會話的選項。身份驗證、壓縮和多重連接。PPP幀的基本字段標志、地址、控制、協(xié)議、數據和幀校驗序列。7.6 匯總：跟蹤通過Internet的數據傳輸客戶端于服務器之間的HTTP的請求。7.7 總結: OSI數據鏈路層準備好網絡層數據包，以便將其放置到傳輸數據的物理介質上。大量數據通信介質相應地需要很多的數據鏈路協(xié)議，才能控制對這些介質的數據訪問。介質訪問可以按序受控，也可以自由爭用。邏輯拓撲和物理介質有助于確定介質訪問方法。通過將第3層數

50、據包封裝到幀中，數據鏈路層可使數據做好放置到介質上的準備。幀包含幀頭和幀尾字段，包括數據鏈路源地址和目的地址、服務質量、協(xié)議類型和幀校驗序列值。第八章 OSI物理層8.1 學習目標物理層協(xié)議和服務在支持數據網絡通信方面扮演什么角色？物理層信號和編碼在網絡中的用途是什么？在通過本地介質傳輸數據幀時，如何用信號表示比特？統(tǒng)攬、光纜和無線網絡介質有什么基本特征？統(tǒng)攬、光纜和無線網絡介質在網絡中的典型方案是什么/8.2 關鍵術語這節(jié)要知道這章所學的關鍵術語。8.3 物理層：通信信號通過本地介質傳輸需要以下一些物理層要素物理介質和關聯(lián)的連接器在介質上表示比特數據編碼和控制信息網絡設備上的發(fā)送器和接收器電

51、路。8.3.2 物理層操作物理層每種介質的信號類型介質信號類型統(tǒng)攬電脈沖信號光纖光脈沖信號無線無線電信號8.3.3 物理層標準8.3.4 物理層的基本原則下列第1層通信的第3個要素是理解物理層功能的關鍵;物理組件、編碼和信號。8.4 物理層信號和編碼：表示比特8.4.1 用于介質的信號比特三種信號特征可以表示編碼的比特：幅度、頻率和相位。8.4.2 編碼：比特分組代碼組可以幫組解決在高速網絡中普遍存在的可靠性問題。它可以在4個方面提升高速網絡的性能：o 降低比特電平錯誤o 限制傳輸到介質中的效能o 幫助甄別數據比特和控制比特o 更有效地檢測介質錯誤代碼組通過使用如下三種不同的符號模式來提供信號

52、的識別能力：數據符號、控制符號和無效符號。8.4.3 數據傳輸能力以下三種方式可以測量數據在介質上的傳輸“理論上的寬帶、實際上的吞吐量和質量方面的實際吞吐量。吞吐量是在一段時間內通過介質的實際數據傳輸量。很多因素影響吞吐量;包括;流量、數據流的類型和網絡中規(guī)劃的網絡設備的數量。帶寬的測量單位帶寬單位英文符合當量比特每秒bit/s1bit/s= bit/s=帶寬的基本單位千比特每秒kbit/s1kbit/s=1000bit/s=103bit/s兆比特每秒Mbit/s1Mbit/s=1000000bit/s=106bit/s吉比特每秒Gbit/s1Gbit/s=1000000000bit/s=10

53、9bit/s太比特每秒Tbit/s1Tbit/s=1000000000000bit/s=1012bit/s8.5 物理介質：連接通信8.5.1 物理介質的類型8.5.2 銅介質銅介質定義了如下標準:所使用的統(tǒng)攬類型、通信帶寬、所用的連接器類型、連接到介質的引腳輸出和顏色代碼和介質的最遠傳輸距離。衰減時指信號在長距離傳輸中能量的損失。在LAN中使用的第一種銅介質是同軸電纜。屏蔽雙絞線是LAN種近些年不太使用的一種技術。UTP電纜類型電纜類型TIA/EIA標準電纜應用直通電纜兩端相同，均為568A或568B網絡主機與集線器和交換機的連接交叉電纜一端568A，另一端為568B。哪接到哪個設備沒有限制設備的直接相連。如兩臺主機，兩臺交換機或兩臺路由器。也用于主機和路由器的直接連接全反電纜（也稱為思科電纜）思科專用將工作站的串口與思科設備的控制臺口的連接8.5.3 光纖介質單模和多模光纖單模多模較小的核心：8-10um較大的核心：50+um，可以是玻璃或所料較小的光色散較大的色散更遠的距離：可達