網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHUAWEI Confidential Security Level: 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)ISSUE 1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 1l現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不僅僅是一個(gè)時(shí)髦的名詞。它已經(jīng)成為人們生活不可缺少的一部分。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 2l學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：理解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)知道局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的基本概念掌握ISO OSI參考模型的基本結(jié)構(gòu)HUAWEI TECHNOLOGIES CO

2、., LTD.HUAWEI Confidential Page 3第二章第二章OSIOSI參考模型參考模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 4網(wǎng)絡(luò)概述l網(wǎng)絡(luò)定義lLAN 和WANl網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋖標(biāo)準(zhǔn)化組織HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)SOHOServerIP HotelIntranet移動(dòng)移動(dòng)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 6通信協(xié)議l網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通信

3、規(guī)則的正式描述。5432154321TCP/IP協(xié)議棧Source Host ADestination Host B好啊,我也懂TCP/IP。請(qǐng)問可以用TCP/IP和你通信嗎?TCP/IP協(xié)議棧HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 7網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)HostHost低速連接低速連接HostHostWANWAN簡(jiǎn)單連接簡(jiǎn)單連接1960s 1970s1960s 1970s基于網(wǎng)絡(luò)的連接基于網(wǎng)絡(luò)的連接1970s 1970s 1980s1980s網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)1980s 1980s HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LT

4、D.HUAWEI Confidential Page 8LAN定義lLAN定義：通常指幾公里以內(nèi)的，可以通過某種介質(zhì)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、modem或其它設(shè)備的集合。l特點(diǎn)：距離短、延遲小、數(shù)據(jù)速率高、傳輸可靠。l標(biāo)準(zhǔn)（standard）：描述了協(xié)議的規(guī)定，設(shè)定了最簡(jiǎn)的性能集。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 9LAN常用設(shè)備lLAN的設(shè)計(jì)目標(biāo)：運(yùn)行在有限的地理區(qū)域允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備同時(shí)訪問高帶寬的介質(zhì)；通過局部管理控制網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限；提供全時(shí)的局部服務(wù)；連接物理上相鄰的設(shè)備。HUB交換機(jī)交換機(jī)路由器路由器ATM ATM 交換機(jī)交

5、換機(jī)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 10WAN定義和分類lWAN定義：在大范圍區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，主要用于互連局域網(wǎng)。lWAN分類：公用電話網(wǎng)：PSTN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)：ISDN數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)：DDNX.25共用分組交換網(wǎng)幀中繼：Frame Relay異步傳輸模式：ATMHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 11WAN交換模式l電路交換：基于電話網(wǎng)的電路交換優(yōu)點(diǎn)：時(shí)延小、透明傳輸；缺點(diǎn)：帶寬固定，網(wǎng)絡(luò)資源利用率低。l分組交換：以分組為單位存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)點(diǎn)：

6、多路復(fù)用，網(wǎng)絡(luò)資源利用率高；缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)性差。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 12WAN常用設(shè)備lWAN的設(shè)計(jì)目標(biāo)：運(yùn)行在廣闊的地理區(qū)域；通過低速串行鏈路進(jìn)行訪問；網(wǎng)絡(luò)控制服從公共服務(wù)的規(guī)則；提供全時(shí)的或部分時(shí)間的連接；連接物理上分離的、遙遠(yuǎn)的、甚至全球的設(shè)備。Modem/CSU/DSU路由器路由器廣域網(wǎng)交換機(jī)廣域網(wǎng)交換機(jī)接入服務(wù)器接入服務(wù)器HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 13帶寬和延遲l帶寬：描述在一定時(shí)間范圍內(nèi)數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到任意節(jié)

7、點(diǎn)的容量，通常用bit/s表示。l以太網(wǎng)帶寬：10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等。l廣域網(wǎng)各類服務(wù)帶寬。l延遲：描述網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 14常見網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)l拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型、星型、樹型環(huán)型、網(wǎng)型HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 15標(biāo)準(zhǔn)化組織l國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）l電子電器工程師協(xié)會(huì)（IEEE）l美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（ANSI）l電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA / TI

8、A）l國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）lINTERNET架構(gòu)委員會(huì)（IAB）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 16第一章網(wǎng)絡(luò)概述第一章網(wǎng)絡(luò)概述第二章第二章OSIOSI參考模型參考模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 17OSI參考模型l物理層l數(shù)據(jù)鏈路層l網(wǎng)絡(luò)層l傳輸層l會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 18OSI參考模型lOSI RM：開放系統(tǒng)互連參考模型（Op

9、en System Interconnection Reference Model）lOSI RM 定義了網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備所遵守的層次結(jié)構(gòu)。l分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的操作提供設(shè)備間兼容性和標(biāo)準(zhǔn)接口促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作結(jié)構(gòu)上可以分隔易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 19七層功能應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層1234567底層底層: :負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸高層高層: :負(fù)責(zé)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸負(fù)責(zé)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸HUAWEI TECHNOLOGIE

10、S CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 20七層功能應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層1234567提供應(yīng)用程序間通信提供應(yīng)用程序間通信處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等建立、維護(hù)和管理會(huì)話建立、維護(hù)和管理會(huì)話建立主機(jī)端到端連接建立主機(jī)端到端連接尋址和路由選擇尋址和路由選擇提供介質(zhì)訪問、鏈路管理等提供介質(zhì)訪問、鏈路管理等比特流傳輸比特流傳輸HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 21對(duì)等層通信l每一層利用下一層提供的服務(wù)與對(duì)

11、等層通信；每一層使用自己的協(xié)議。Host AHost BAPDUPPDUSPDUSegmentPacketFrameBit應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 22數(shù)據(jù)封裝l數(shù)據(jù)封裝和解封裝過程DataDataHDataHH主機(jī)主機(jī)服務(wù)器服務(wù)器交換機(jī)交換機(jī)路由器路由器應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路

12、層物理層物理層應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層DataDataHDataHHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 23物理層l物理層：定義電壓、接口、線纜標(biāo)準(zhǔn)、傳輸距離等。l物理層線纜：同軸電纜（coaxial cable）：細(xì)纜和粗纜雙絞線（twisted pair）：UTP、STP光纖（fiber）無線電波（wireless radio）：無線局域網(wǎng)WLANHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page

13、 24物理層l局域網(wǎng)與物理層線纜標(biāo)準(zhǔn)：10Base-T、100Base-T、100Base-TX/FX、1000Base-T、1000Base-SX/LX；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：中繼器、集線器等。l廣域網(wǎng)與物理層DTE設(shè)備：路由器、終端主機(jī)等；DCE設(shè)備：廣域網(wǎng)交換機(jī)、Modem、CSU/DSU等；常見接口：RS-232、V.24、V.35等。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 25數(shù)據(jù)鏈路層l局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層分為2個(gè)子層：LLC子層和MAC子層。l數(shù)據(jù)鏈路層的功能：物理地址定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)鏈路參數(shù)差錯(cuò)驗(yàn)證物理介質(zhì)訪問流控制（可選）H

14、UAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 26MAC/物理地址lMAC地址有48bit，用16進(jìn)制數(shù)表示；華為產(chǎn)品前3個(gè)字節(jié)是0 x00E0FC。00e0.fc01.2345廠商編號(hào)廠商編號(hào)序列號(hào)序列號(hào)24 bits24 bits00e0.fc01.2345RomRamHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 27LAN與數(shù)據(jù)鏈路層lIEEE802標(biāo)準(zhǔn)：定義了系列局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1 基本局域網(wǎng)問題IEEE802.2 定義LLC子層IEEE802.3 以太網(wǎng)

15、標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4 令牌總線網(wǎng)IEEE802.5 令牌環(huán)網(wǎng)l以太網(wǎng)交換機(jī)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 28WAN與數(shù)據(jù)鏈路層lWAN數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)：HDLCPPPISDNX.25Frame RelaylWAN數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備：Modem、ISDN終端適配器CSU/DSU、廣域網(wǎng)交換機(jī)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 29網(wǎng)絡(luò)層l編址和路由應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層HUAWEI

16、TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 30網(wǎng)絡(luò)地址l網(wǎng)絡(luò)層地址由兩部分地址組成：網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。網(wǎng)絡(luò)地址是全局唯一的。IP IP 地址地址IPX IPX 地址地址網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址主機(jī)地址8網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址主機(jī)地址1aceb0b1.0000.0c00.6e25HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 31路由協(xié)議與可路由協(xié)議l可路由協(xié)議：IP、IPXl路由協(xié)議： RIP、OSPF、BGP等N2N1N1.H1N1.H2N2.H1HUAWEI

17、TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 32面向連接和無連接的服務(wù)l面向連接的服務(wù)：適合延遲敏感性應(yīng)用建立連接數(shù)據(jù)傳輸斷開連接l無連接的服務(wù)：適合對(duì)延遲不敏感的應(yīng)用無需建立連接資源動(dòng)態(tài)分配HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 33網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議操作網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層應(yīng)用層應(yīng)用層ABCD

18、ERouter ARouter BRouter CHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 34傳輸層l傳輸層功能：分段上層數(shù)據(jù)；建立端到端連接；將數(shù)據(jù)從一端主機(jī)傳送到另一端主機(jī)。l傳輸層協(xié)議：主要有TCP/IP協(xié)議棧的TCP協(xié)議和UDP協(xié)議，IPX/SPX協(xié)議棧的SPX協(xié)議等。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 35端到端通信傳輸虛電路傳輸虛電路HostWWW.HUAWEI.COMFTP.HUAWEI.COM應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)WWWWWWFTPFTP傳輸數(shù)據(jù)包傳輸數(shù)據(jù)包2121102810288080 10271027DataDataDataHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 36流量控制l流量控制的三種方式：緩存技術(shù)：突發(fā)緩存，空閑發(fā)送。源抑制報(bào)文：利用ICMP協(xié)議向源端發(fā)送source quench報(bào)文。窗口機(jī)制：報(bào)文中包含窗口字段，用于控制源端一次發(fā)送數(shù)據(jù)的多少。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 37確認(rèn)技術(shù)傳輸虛電路傳輸虛電路Host源源目的目的Send 1,