【華為培訓(xùn)教材】HCIA-Datacom+V

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第0頁(yè)版權(quán)所有?

2020

華為技術(shù)有限公司前言?

在人類社會(huì)的起源和發(fā)展過(guò)程中，通信就一直伴隨著我們。從20世紀(jì)七、八十年代開(kāi)始，人類社會(huì)已進(jìn)入到信息時(shí)代，對(duì)于生活在信息時(shí)代的我們，通信的必要性更是不言而喻的。?

本節(jié)課所說(shuō)的通信，是指借助數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接的通信。本課程主要介紹通信及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的概念，信息傳遞的過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其作用，網(wǎng)絡(luò)類型及典型組網(wǎng)，最后還會(huì)簡(jiǎn)要介紹網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)工程師的相關(guān)概念。第1頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司目標(biāo)?

學(xué)完本課程后，您將能夠：?

區(qū)分網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的概念?

描述信息傳遞的過(guò)程?

區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并了解其基本作用?

認(rèn)識(shí)不同的網(wǎng)絡(luò)類型及拓?fù)漕愋?

了解網(wǎng)絡(luò)工程與網(wǎng)絡(luò)工程師的相關(guān)概念第2頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司華為設(shè)備圖標(biāo)簡(jiǎn)介通用路由器

通用交換機(jī)

核心交換機(jī)匯聚交換機(jī)

接入交換機(jī)

堆疊交換機(jī)防火墻通用網(wǎng)管APAC基站通用服務(wù)器集群FTP服務(wù)器認(rèn)證服務(wù)器

個(gè)人網(wǎng)絡(luò)用戶

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)用戶企

業(yè)出差Wi-Fi信號(hào)Internet網(wǎng)絡(luò)云1網(wǎng)絡(luò)云2IP電話PCpad手機(jī)筆記本電腦/便攜機(jī)第3頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司目錄1.

通信與網(wǎng)絡(luò)2.

網(wǎng)絡(luò)類型與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?.

網(wǎng)絡(luò)工程與網(wǎng)絡(luò)工程師第4頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)通信基本概念?

通信，是指人與人、人與物、物與物之間通過(guò)某種媒介和行為進(jìn)行的信息傳遞與交流。?

網(wǎng)絡(luò)通信，是指終端設(shè)備之間通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的通信。?

網(wǎng)絡(luò)通信的例子：數(shù)據(jù)路由器A.

兩臺(tái)計(jì)算機(jī)（終端）之間通過(guò)網(wǎng)線傳遞文件數(shù)據(jù)……數(shù)據(jù)B.

多臺(tái)計(jì)算機(jī)（終端）通過(guò)路由器傳遞文件C.

計(jì)算機(jī)（終端）通過(guò)Internet下載文件第5頁(yè)版權(quán)所有?

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網(wǎng)絡(luò)通信的例子：?

A.

兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)一根網(wǎng)線相連，就組成了一個(gè)最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)。?

B.由一臺(tái)路由器（或交換機(jī)）和多臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備組成的小型網(wǎng)絡(luò)。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)路由器的中轉(zhuǎn)，每?jī)膳_(tái)計(jì)算機(jī)之間都可以自由地傳遞文件。?

C.當(dāng)計(jì)算機(jī)想從某個(gè)網(wǎng)址獲取文件時(shí)，必須先接入Internet，然后才能下載。?

Internet

(譯名：英特網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)際網(wǎng)等)，是目前世界上規(guī)模最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其前身誕生于1969年的ARPAnet

(Advanced

Research

Projects

Agency

Network)。Internet的廣泛普及和應(yīng)用是當(dāng)今信息時(shí)代的標(biāo)志性內(nèi)容之一。網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)信息傳遞過(guò)程?

虛擬的信息傳遞與真實(shí)的物品傳遞過(guò)程有許多相似之處。物品數(shù)據(jù)包裹集散中心天空集散中心包裹物品報(bào)文數(shù)據(jù)報(bào)文數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)關(guān)路由器Internet主干道網(wǎng)關(guān)路由器計(jì)算機(jī)第6頁(yè)版權(quán)所有?

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快遞過(guò)程與網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程的對(duì)比：?

需要快遞的物品：?

應(yīng)用程序生成需要傳遞的信息(或數(shù)據(jù))。?

物品被包裝起來(lái)形成包裹，并粘貼含有收貨人姓名、地址的快遞單：?

應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)打包成原始的“數(shù)據(jù)載荷”，并添加“頭部”和“尾部”形成報(bào)文，報(bào)文中的重要信息是接收者的地址信息，即“目的地址”。?

在一個(gè)信息單元的基礎(chǔ)上，增加一些新的信息段，使其形成一個(gè)新的信息單元，這個(gè)過(guò)程稱為“封裝”。?

包裹被送到集散中心，集散中心對(duì)包裹上的目的地址進(jìn)行分檢，去往同一個(gè)城市的物品被放入同一架飛機(jī)，并飛向天空：?

報(bào)文通過(guò)網(wǎng)線到達(dá)“網(wǎng)關(guān)”，網(wǎng)關(guān)收到報(bào)文后，對(duì)其“解封裝”，讀取目的地址，再重新封裝，并根據(jù)目的地址不同，送往不同的“路由器”，通過(guò)網(wǎng)關(guān)及路由器的傳遞，報(bào)文最終離開(kāi)本地網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入Internet的干道進(jìn)行傳輸。?

其中，網(wǎng)線所起的作用跟公路一樣，它是信息傳輸?shù)慕橘|(zhì)。?

飛機(jī)抵達(dá)目的機(jī)場(chǎng)后，包裹被取出進(jìn)行分檢，去往同一地區(qū)的包裹，被送到了同一集散中心：?

報(bào)文經(jīng)過(guò)Internet干道的傳輸，到達(dá)目的地址所在的本地網(wǎng)絡(luò)，本地網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)或路由器對(duì)報(bào)文進(jìn)行解封裝和封裝，并根據(jù)目的地址決定發(fā)往相應(yīng)的下一臺(tái)路由器，最終到達(dá)目的計(jì)算機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)。?

集散中心根據(jù)包裹上的目的地址進(jìn)行分檢，快遞員送包裹上門，收件人拆開(kāi)包裹，確認(rèn)物品完好無(wú)損后收下。整個(gè)快遞過(guò)程完成。?

報(bào)文到達(dá)目的計(jì)算機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，解封裝和封裝，然后根據(jù)目的地址發(fā)往相應(yīng)的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)收到報(bào)文后，對(duì)報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn)處理，校驗(yàn)無(wú)誤后，接收下報(bào)文，并將其中的數(shù)據(jù)載荷交由相應(yīng)的應(yīng)用程序進(jìn)行處理。一次完整的網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程就結(jié)束了。網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)常見(jiàn)術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)載荷報(bào)文說(shuō)明最終想要傳遞的信息網(wǎng)絡(luò)中交換與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元頭部在數(shù)據(jù)載荷的前面添加的信息段尾部在數(shù)據(jù)載荷的后面添加的信息段封裝對(duì)數(shù)據(jù)載荷添加頭部和尾部，形成新的報(bào)文的過(guò)程去掉報(bào)文的頭部和尾部，獲取數(shù)據(jù)載荷的過(guò)程提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、路由選擇、數(shù)據(jù)交換等功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為報(bào)文選擇傳遞路徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備解封裝網(wǎng)關(guān)路由器終端設(shè)備數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的端設(shè)備，作為數(shù)據(jù)的發(fā)送者或接收者第7頁(yè)版權(quán)所有?

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數(shù)據(jù)載荷：可以理解為最終想要傳遞的信息，但實(shí)際上，在具有層次化結(jié)構(gòu)的通信過(guò)程中，上一層協(xié)議傳遞給下一層協(xié)議的數(shù)據(jù)單元（報(bào)文）都可以稱之為下一層協(xié)議的數(shù)據(jù)載荷。?

報(bào)文：網(wǎng)絡(luò)中交換與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元，具有一定的內(nèi)在格式，通常都具有頭部+數(shù)據(jù)載荷+尾部的基本結(jié)構(gòu)。傳輸過(guò)程中，報(bào)文的格式和內(nèi)容可能發(fā)生改變。?

頭部：為了更好的傳遞信息，在組裝報(bào)文時(shí)，在數(shù)據(jù)載荷的前面添加的信息段統(tǒng)稱為報(bào)文的頭部。?

尾部：為了更好的傳遞信息，在組裝報(bào)文時(shí)，在數(shù)據(jù)載荷的后面添加的信息段統(tǒng)稱為報(bào)文的尾部。注意，很多報(bào)文是沒(méi)有尾部的。?

封裝：分層協(xié)議所采用的一種技術(shù)，底層協(xié)議收到來(lái)自上層協(xié)議的消息時(shí)，將該消息附加到底層幀的數(shù)據(jù)部分。?

解封裝：是封裝的逆過(guò)程，也就是去掉報(bào)文的頭部和尾部，獲取數(shù)據(jù)載荷的過(guò)程。?

網(wǎng)關(guān)：是在采用不同體系結(jié)構(gòu)或協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互通時(shí)，用于提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、路由選擇、數(shù)據(jù)交換等功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)關(guān)是一種根據(jù)其部署位置和功能而命名的術(shù)語(yǔ)，而不是一種特定的設(shè)備類型。?

路由器：為報(bào)文選擇傳遞路徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。?

終端設(shè)備：數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的端設(shè)備，作為數(shù)據(jù)的發(fā)送者或接收者，提供用戶接入?yún)f(xié)議操作所需必要功能，可以是計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、VoIP、手機(jī)等。網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)基本概念I(lǐng)nternet核心機(jī)房?

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)：由路由器、交換機(jī)、防火墻、無(wú)線日志系統(tǒng)控制器網(wǎng)管平臺(tái)控制器、無(wú)線接入點(diǎn)，以及個(gè)人電

應(yīng)用服務(wù)器腦、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)。?

功能：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)最基本的功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通?！k公區(qū)域1辦公區(qū)域2辦公區(qū)域3第8頁(yè)版權(quán)所有?

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數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，Data

Communication

Network。網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

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交換機(jī)?

交換機(jī)：距離終端用戶最近的設(shè)備，用于終端用戶接入網(wǎng)絡(luò)、對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行交換等。?

終端設(shè)備（PC、服務(wù)器等）的網(wǎng)絡(luò)接入?

二層交換（Layer2

Switching）交換機(jī)

(Switch)廣播域第9頁(yè)版權(quán)所有?

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交換機(jī)：?

在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，交換機(jī)一般來(lái)說(shuō)是距離終端用戶最近的設(shè)備，接入層的交換機(jī)一般為二層交換機(jī)，又稱為以太網(wǎng)交換機(jī)，二層是指TCP/IP參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層；?

以太網(wǎng)交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)幀的交換、終端用戶設(shè)備的接入、基本的接入安全功能、二層鏈路的冗余等；?

廣播域：一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)廣播報(bào)文其余節(jié)點(diǎn)都能夠收到的節(jié)點(diǎn)的集合。網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

-

路由器?

路由器：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，可以在因特網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。路由器根據(jù)所收到的報(bào)文的目的地址選擇一條合適的路徑，將報(bào)文傳送到下一個(gè)路由器或目的地，路徑中最后的路由器負(fù)責(zé)將報(bào)文送交目的主機(jī)。?

實(shí)現(xiàn)同類型網(wǎng)絡(luò)或異種網(wǎng)絡(luò)之間的通信?

隔離廣播域路由器

(Router)?

維護(hù)路由表（Routing

Table）、運(yùn)行路由協(xié)議?

路徑（路由信息）選擇、IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)?

廣域網(wǎng)接入、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?

連接通過(guò)交換機(jī)組建的二層網(wǎng)絡(luò)廣播域A

廣播域B第10頁(yè)版權(quán)所有?

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路由器：?

路由器工作在TCP/IP參考模型的網(wǎng)絡(luò)層；?

路由器可以實(shí)現(xiàn)：維護(hù)路由表和路由信息、路由發(fā)現(xiàn)及路徑選擇、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、隔離廣播域、廣域網(wǎng)接入和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換及特定的安全功能。網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

-

防火墻?

防火墻：網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，用于控制兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的安全通信。它通過(guò)監(jiān)測(cè)、限制、更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流，盡可能地對(duì)外部屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全保護(hù)。Untrust域?

隔離不同安全級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)Internet?

實(shí)現(xiàn)不同安全級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)之間的訪問(wèn)控制（安全策略）DMZ域?

用戶身份認(rèn)證防火墻(Firewall)?

實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接入功能?

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密及虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)?

執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換Trust域?

其他安全功能第11頁(yè)版權(quán)所有?

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防火墻：?

是位于兩個(gè)信任程度不同的網(wǎng)絡(luò)之間（如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和Internet之間）的設(shè)備，它對(duì)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的通信進(jìn)行控制，通過(guò)強(qiáng)制實(shí)施統(tǒng)一的安全策略，防止對(duì)重要信息資源的非法存取和訪問(wèn)，以達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)安全的目的。網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

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無(wú)線設(shè)備InternetInternet無(wú)線控制器AC(Access

Controller)無(wú)線胖AP(Fat

Access

Point,FAT

AP)無(wú)線瘦AP(Fit

Access

Point,FITAP)Wi-Fi信號(hào)有線終端無(wú)線終端無(wú)線終端無(wú)線終端第12頁(yè)版權(quán)所有?

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無(wú)線局域網(wǎng)WLAN廣義上是指以無(wú)線電波、激光、紅外線等無(wú)線信號(hào)來(lái)代替有線局域網(wǎng)中的部分或全部傳輸介質(zhì)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。而常見(jiàn)的Wi-Fi是指IEEE

802.11標(biāo)準(zhǔn)上的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)。?

在WLAN中，常見(jiàn)的設(shè)備有胖AP、瘦AP和無(wú)線控制器AC。?

無(wú)線接入點(diǎn)(AP,Access

Point)?

一般支持FAT

AP、FIT

AP和云管理工作模式，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的需求，可以靈活地在各種模式下切換。?

FAT

AP：適用于家庭，獨(dú)立工作，需單獨(dú)配置，功能較為單一，成本低。?

FIT

AP：適用于大中型企業(yè)，需要配合AC使用，由AC統(tǒng)一管理和配置，功能豐富。?

云管理：適用于中小型企業(yè)，需要配合云管理平臺(tái)使用，由云管理平臺(tái)統(tǒng)一管理和配置，功能豐富，即插即用。?

無(wú)線接入控制器(AC,Access

Controller)?

一般位于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的匯聚層，提供高速、安全、可靠的WLAN業(yè)務(wù)。?

提供大容量、高性能、高可靠性、易安裝、易維護(hù)的無(wú)線數(shù)據(jù)控制業(yè)務(wù)，具有組網(wǎng)靈活、綠色節(jié)能等優(yōu)勢(shì)。目錄1.

通信與網(wǎng)絡(luò)2.

網(wǎng)絡(luò)類型與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?.

網(wǎng)絡(luò)工程與網(wǎng)絡(luò)工程師第13頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司網(wǎng)絡(luò)類型

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚钟蚓W(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)?

按照地理覆蓋范圍來(lái)劃分，網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)

(Local

Area

Network)、城域網(wǎng)

(MetropolitanAreaNetwork)

和廣域網(wǎng)

(Wide

Area

Network)。???局域網(wǎng)（LAN）：??在某一地理區(qū)域內(nèi)由計(jì)算機(jī)、服務(wù)器以及各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的覆蓋范圍一般是方圓幾千米以內(nèi)。典型的局域網(wǎng)有：一家公司的辦公網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)網(wǎng)吧的網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)等。城域網(wǎng)（MAN）：??在一個(gè)城市范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。典型的城域網(wǎng)有：寬帶城域網(wǎng)、教育城域網(wǎng)、市級(jí)或省級(jí)電子政務(wù)專網(wǎng)等。廣域網(wǎng)（WAN）：??通常覆蓋很大的地理范圍，從幾十公里到幾千公里。它能連接多個(gè)城市甚至國(guó)家，并能提供遠(yuǎn)距離通信，形成國(guó)際性的大型網(wǎng)絡(luò)。典型的廣域網(wǎng)有：Internet（因特網(wǎng)）。第14頁(yè)版權(quán)所有?

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網(wǎng)絡(luò)類型可以根據(jù)覆蓋的地理范圍，劃分成局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，以及介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的城域網(wǎng)。?

局域網(wǎng)：?

基本特點(diǎn)：?

覆蓋范圍一般在幾公里之內(nèi)；?

主要作用是把分布距離較近(如:

有一個(gè)家庭內(nèi)、一座或幾座大樓內(nèi)、一個(gè)校園內(nèi)，等等)

的若干終端電腦連接起來(lái)。?

使用技術(shù)：以太網(wǎng)、Wi-Fi等。?

城域網(wǎng)：?

基本特點(diǎn)：?

城域網(wǎng)是較大型的局域網(wǎng)，需要的成本較高，但可以提供更快的傳輸速率。它改進(jìn)了局域網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)，擴(kuò)大了局域網(wǎng)的訪問(wèn)范圍，范圍可以包含一個(gè)大學(xué)校園或城市；?

主要作用是將同一城市內(nèi)不同地點(diǎn)的主機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及局域網(wǎng)等連接起來(lái)；?

與廣域網(wǎng)作用相似，但實(shí)現(xiàn)方式和性能不同。?

使用技術(shù)：基于大型的局域網(wǎng)，與局域網(wǎng)技術(shù)相似，如：以太網(wǎng)

(10Gbps/100Gbps)、WiMAX(全球互通微波訪問(wèn))。?

廣域網(wǎng)：?

基本特點(diǎn)：?

覆蓋范圍一般在幾公里以上，可大至幾十、幾百或幾千公里；?

主要作用是把分布較遠(yuǎn)(如:

跨越城市、跨越國(guó)家，等等)

的若干局域網(wǎng)或城域網(wǎng)連接起來(lái)；?

會(huì)用到電信運(yùn)營(yíng)商的通信線路。?

使用技術(shù)：HDLC、PPP等。網(wǎng)絡(luò)類型

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣逃袠I(yè)中的局域網(wǎng)、城域網(wǎng)及廣域網(wǎng)省級(jí)市級(jí)區(qū)縣Internet省教育局城域核心市教育局城域核心區(qū)縣教育局城域核心中學(xué)局域網(wǎng)中學(xué)局域網(wǎng)小學(xué)局域網(wǎng)高校局域網(wǎng)高校局域網(wǎng)高校局域網(wǎng)第16頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司網(wǎng)絡(luò)類型

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)拓?fù)?

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌∟etwork

Topology）是指用傳輸介質(zhì)（例如雙絞線、光纖等）互連各種設(shè)備（例如計(jì)算機(jī)終端、路由器、交換機(jī)等）所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化布局。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D是在網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域用于描述網(wǎng)絡(luò)的物理或邏輯結(jié)構(gòu)，是一種非常重要的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容?！?7頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司?

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞睦L制：?

掌握專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D繪制技巧是非常重要的，這需要大量的練習(xí)。?

Visio及Power

Point是兩種用于繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的常見(jiàn)工具。網(wǎng)絡(luò)類型

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫螒B(tài)?

按照網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫螒B(tài)來(lái)劃分，網(wǎng)絡(luò)可分為星型網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)、樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)、全網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和部分網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。星型網(wǎng)絡(luò)總線型網(wǎng)絡(luò)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)組合型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?shù)型網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)部分網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)第18頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司?

星型網(wǎng)絡(luò)：?

所有節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)連接在一起。?

優(yōu)點(diǎn)：容易在網(wǎng)絡(luò)中增加新的節(jié)點(diǎn)。通信數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)中心節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)，易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。?

缺點(diǎn)：中心節(jié)點(diǎn)的故障會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信。?

總線型網(wǎng)絡(luò)：?

所有節(jié)點(diǎn)通過(guò)一條總線（如同軸電纜）連接在一起。?

優(yōu)點(diǎn)：安裝簡(jiǎn)便，節(jié)省線纜。某一節(jié)點(diǎn)的故障一般不會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信。?

缺點(diǎn)：總線故障會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信。某一節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息可以被所有其他節(jié)點(diǎn)收到，安全性低。?

環(huán)型網(wǎng)絡(luò)：?

所有節(jié)點(diǎn)連成一個(gè)封閉的環(huán)形。?

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省線纜。?

缺點(diǎn)：增加新的節(jié)點(diǎn)比較麻煩，必須先中斷原來(lái)的環(huán)，才能插入新節(jié)點(diǎn)以形成新環(huán)。?

樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)：?

樹(shù)型結(jié)構(gòu)實(shí)際上是一種層次化的星型結(jié)構(gòu)。?

優(yōu)點(diǎn)：能夠快速將多個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)連接在一起，易于擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。?

缺點(diǎn)：層級(jí)越高的節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題越嚴(yán)重。?

全網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：?

所有節(jié)點(diǎn)都通過(guò)線纜兩兩互聯(lián)。?

優(yōu)點(diǎn)：具有高可靠性和高通信效率。?

缺點(diǎn)：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要大量的物理端口，同時(shí)還需要大量的互連線纜。成本高，不易擴(kuò)展。?

部分網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：?

只是重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)之間才兩兩互連。?

優(yōu)點(diǎn)：成本低于全網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。?

缺點(diǎn)：可靠性比全網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)有所降低。?

在實(shí)際組網(wǎng)中，通常都會(huì)根據(jù)成本、通信效率、可靠性等具體需求而采用多種拓?fù)湫螒B(tài)相結(jié)合的方法。目錄1.

通信與網(wǎng)絡(luò)2.

網(wǎng)絡(luò)類型與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?.

網(wǎng)絡(luò)工程與網(wǎng)絡(luò)工程師第20頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司網(wǎng)絡(luò)工程?

網(wǎng)絡(luò)工程：?

在信息系統(tǒng)工程方法和完善的組織機(jī)構(gòu)指導(dǎo)下，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求，按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)，規(guī)劃設(shè)計(jì)可行性方案，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備、軟件和技術(shù)系統(tǒng)地集成在一起，以成為滿足用戶需求、高性價(jià)比的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組建工作。?

網(wǎng)絡(luò)工程所涵蓋的技術(shù)模塊：應(yīng)用存儲(chǔ)無(wú)線安全路由計(jì)算交換機(jī)房…

…介質(zhì)第21頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司?

網(wǎng)絡(luò)工程，就是圍繞著網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的一系列的活動(dòng)，包括：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、調(diào)試、排錯(cuò)等。?

網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)的知識(shí)領(lǐng)域很寬廣，其中路由和交換是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本。網(wǎng)絡(luò)工程師?

網(wǎng)絡(luò)工程師：?

是在網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域，掌握專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具備一定的職業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)，具有一定項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，能夠在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)與客戶或者其他項(xiàng)目干系人充分溝通，根據(jù)客戶的需求及環(huán)境因素制定實(shí)施方案及項(xiàng)目計(jì)劃（得到項(xiàng)目干系人認(rèn)可），并充分調(diào)動(dòng)各方資源保證項(xiàng)目按時(shí)、保質(zhì)保量落地，以及在項(xiàng)目實(shí)施后對(duì)干系人進(jìn)行培訓(xùn)及工程文檔交付的職業(yè)。?

網(wǎng)絡(luò)工程師綜合能力模型：流程規(guī)范行業(yè)知識(shí)工程知識(shí)產(chǎn)品知識(shí)技術(shù)知識(shí)商務(wù)禮儀價(jià)值觀團(tuán)隊(duì)協(xié)作業(yè)務(wù)管理呈現(xiàn)能力問(wèn)題解決溝通能力服務(wù)意識(shí)信息搜集學(xué)習(xí)能力專業(yè)知識(shí)基本素質(zhì)職業(yè)技能第22頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司網(wǎng)絡(luò)工程師的技術(shù)成長(zhǎng)之路規(guī)施排優(yōu)報(bào)文及底層協(xié)議機(jī)制這怎么用這是什么方案設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、實(shí)施、排錯(cuò)、優(yōu)化。協(xié)議的底層工作機(jī)制、報(bào)文層面的細(xì)節(jié)。從宏觀到微觀再回宏觀OSPF（Open

Shortest

PathFirst）連接關(guān)系如何建立？STP（Spanning

Tree

Protocol）的詳細(xì)工作過(guò)程如何？OSPF怎么配置，怎么驗(yàn)證和查看？什么是路由，什么是交換？第23頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司華為認(rèn)證，為企業(yè)人才培養(yǎng)注入活力認(rèn)證考試提供人才成長(zhǎng)路徑助力企業(yè)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型?

經(jīng)過(guò)權(quán)威認(rèn)證的ICT人才，可保證企業(yè)項(xiàng)目交付質(zhì)量，促進(jìn)客戶滿意度提升。?

對(duì)接行業(yè)，培養(yǎng)既懂技術(shù)又懂業(yè)務(wù)的“行家”。?

滿足企業(yè)人才不斷進(jìn)階的職業(yè)角色演變：工程師->高級(jí)工程師->專家。?

層次化的認(rèn)證進(jìn)階設(shè)計(jì)，適配崗位能力要求，可專業(yè)縱深，可融合擴(kuò)展，提供可定制的人才成長(zhǎng)路徑，縮減企業(yè)人才培養(yǎng)成本。?

基于華為云，培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)與服務(wù)應(yīng)用專家。?

提升企業(yè)整體績(jī)效與生產(chǎn)力。?

加快業(yè)務(wù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)效率整體提升。?

聚焦ICT基礎(chǔ)設(shè)施，培養(yǎng)全技術(shù)領(lǐng)域架構(gòu)人才。第24頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司華為認(rèn)證體系?華為認(rèn)證覆蓋ICT全領(lǐng)域，致力于提供領(lǐng)先的人才培養(yǎng)體系和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)數(shù)字化時(shí)代的新型ICT人才，構(gòu)建良性的ICT人才生態(tài)。ICTVertical

CertificationFinancePublicSafety行業(yè)ICT認(rèn)證IntelligentVideo

SurveillanceEnterpriseCommunicationBigDataAIIoTPlatform

and

ServiceCertificationei

Certified

ICTertified

ICT

ProKunpengApplicationDeveloperGaussDB平臺(tái)與服務(wù)認(rèn)證Cloud

ComputingCloud

ServiceData

CenterICTInfrastructureCertificationStorageIntelligent

ComputingSecurityDatacomWLANLTESDN5GCertified

ICT

AICT技術(shù)架構(gòu)認(rèn)證TransmissionAccess第25頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司?

華為人才生態(tài)網(wǎng)站：/cn/talent/#/home華為數(shù)通認(rèn)證進(jìn)階路徑HCIE-Datacom培養(yǎng)具備跨領(lǐng)域解決方案堅(jiān)實(shí)理論及部署能力的網(wǎng)絡(luò)專家HCIEHCIPHCIA-DatacomHCIA培養(yǎng)具備數(shù)通基礎(chǔ)理論技能的網(wǎng)絡(luò)工程師HCIP-Datacom培養(yǎng)跨領(lǐng)域解決方案規(guī)劃設(shè)計(jì)或單領(lǐng)域規(guī)劃及部署的網(wǎng)絡(luò)高級(jí)工程師第26頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司?

HCIA-Datacom：一門課程（考試）?

數(shù)據(jù)通信基本概念、路由交換技術(shù)基礎(chǔ)、安全、WLAN，SDN與NFV，編程自動(dòng)化基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)部署案例?

HCIP-Datacom：一門必選課程（考試），六門任選子認(rèn)證課程（考試）?

必選課程（考試）：?

HCIP-Datacom-CoreTechnology?

任選課程（考試）：?

HCIP-Datacom-AdvancedRouting

&Switching

Technology?

HCIP-Datacom-CampusNetwork

Planning

and

Deployment?

HCIP-Datacom-Enterprise

NetworkSolution

Design?

HCIP-Datacom-WANPlanning

and

Deployment?

HCIP-Datacom-SD-WANPlanning

and

Deployment?

HCIP-Datacom-NetworkAutomationDeveloper?

HCIE-Datacom：一門課程（考試），融合兩大模塊?

經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)：?

基于命令行的經(jīng)典數(shù)通技術(shù)理論?

基于命令行的經(jīng)典數(shù)通技術(shù)部署?

華為SDN解決方案：?

企業(yè)SDN解決方案技術(shù)理論?

企業(yè)SDN解決方案規(guī)劃部署思考題1.

（單選）以下哪種類型的網(wǎng)絡(luò)具有最高的可靠性？

()A.

星型網(wǎng)絡(luò)B.

環(huán)型網(wǎng)絡(luò)C.

全網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)D.

樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)第27頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司1.

C本章總結(jié)?

在本章節(jié)中，介紹了網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的概念，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)最基本的功能就是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。?

還介紹了各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，認(rèn)識(shí)了局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的區(qū)別，并且介紹了各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，在?shí)際組網(wǎng)中，通常都會(huì)根據(jù)多方需求而采用多種拓?fù)湫螒B(tài)相結(jié)合的方法。?

最后，介紹了網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)工程師，并且介紹了華為數(shù)通認(rèn)證進(jìn)階路徑。第28頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司謝

謝第29頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司網(wǎng)絡(luò)參考模型第0頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司前言?

數(shù)字化時(shí)代，各種信息以數(shù)據(jù)的形式充斥著我們的生活。什么是數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)又是如何傳遞的？?

本章我們將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)參考模型去簡(jiǎn)單了解數(shù)據(jù)的“一生”。第1頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司目標(biāo)?

學(xué)完本課程后，您將能夠：?

理解數(shù)據(jù)的定義及傳遞過(guò)程?

理解網(wǎng)絡(luò)參考模型概念及優(yōu)勢(shì)?

了解常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議?

掌握數(shù)據(jù)封裝與解封裝過(guò)程第2頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司目錄1.

應(yīng)用和數(shù)據(jù)2.

網(wǎng)絡(luò)參考模型與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議3.

數(shù)據(jù)通信過(guò)程第3頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司故事的起源

-應(yīng)用?

應(yīng)用的存在，是為了滿足人們的各種需求，比如訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)，在線游戲，在線視頻等。?

伴隨著應(yīng)用會(huì)有信息的產(chǎn)生。比如文本，圖片，視頻等都是信息的不同呈現(xiàn)方式。應(yīng)用信息第4頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)

-數(shù)據(jù)?

數(shù)據(jù)的產(chǎn)生?

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)是各種信息的載體。?

數(shù)據(jù)傳輸?

大部分應(yīng)用程序所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)需要在不同的設(shè)備之間傳遞。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)應(yīng)用程序是否需要完成數(shù)據(jù)的產(chǎn)生到傳遞的整個(gè)過(guò)程呢？第5頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司?

計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1的組成的電子數(shù)據(jù)(digital

data)。它不具備讀取各種信息的能力，所以信息需要通過(guò)一定的規(guī)則翻譯成數(shù)據(jù)。?

而對(duì)人來(lái)說(shuō)，我們不具備讀取電子數(shù)據(jù)的能力，所以在讀取信息的時(shí)候，需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成人能理解的信息。?

對(duì)于一名網(wǎng)絡(luò)工程師來(lái)說(shuō)，需要更關(guān)注數(shù)據(jù)的端到端傳遞的過(guò)程。目錄1.

應(yīng)用和數(shù)據(jù)2.

網(wǎng)絡(luò)參考模型與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議3.

數(shù)據(jù)通信過(guò)程第6頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司OSI參考模型7.

應(yīng)用層對(duì)應(yīng)用程序提供接口。進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，以確保一個(gè)系統(tǒng)生成的應(yīng)用層數(shù)據(jù)能夠被另外一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層所識(shí)別和理解。6.

表示層5.

會(huì)話層4.

傳輸層3.

網(wǎng)絡(luò)層2.

數(shù)據(jù)鏈路層1.

物理層在通信雙方之間建立、管理和終止會(huì)話。建立、維護(hù)和取消一次端到端的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程?？刂苽鬏敼?jié)奏的快慢，調(diào)整數(shù)據(jù)的排序等等。定義邏輯地址；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從源到目的地的轉(zhuǎn)發(fā)。將分組數(shù)據(jù)封裝成幀；在數(shù)據(jù)鏈路上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的點(diǎn)到點(diǎn)、或點(diǎn)到多點(diǎn)方式的直接通信；差錯(cuò)檢測(cè)。在媒介上傳輸比特流；提供機(jī)械的和電氣的規(guī)約。第7頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司?

OSI

模型(Open

Systems

Interconnection

Model)，由國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO

(TheInternationalOrganizationforStandardization

)收錄在ISO

7489標(biāo)準(zhǔn)中并于1984年發(fā)布。?

OSI參考模型又被稱為七層模型，由下至上依次為：?

物理層：在設(shè)備之間傳輸比特流，規(guī)定了電平、速度和電纜針腳等物理特性。?

數(shù)據(jù)鏈路層：將比特組合成字節(jié)，再將字節(jié)組合成幀，使用鏈路層地址（以太網(wǎng)使用MAC地址）來(lái)訪問(wèn)介質(zhì)，并進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。?

網(wǎng)絡(luò)層：定義邏輯地址，供路由器確定路徑，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從源網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)侥康木W(wǎng)絡(luò)。?

傳輸層：提供面向連接或非面向連接的數(shù)據(jù)傳遞以及進(jìn)行重傳前的差錯(cuò)檢測(cè)。?

會(huì)話層：負(fù)責(zé)建立、管理和終止表示層實(shí)體之間的通信會(huì)話。該層的通信由不同設(shè)備中的應(yīng)用程序之間的服務(wù)請(qǐng)求和響應(yīng)組成。?

表示層：提供各種用于應(yīng)用層數(shù)據(jù)的編碼和轉(zhuǎn)換功能，確保一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層發(fā)送的數(shù)據(jù)能被另一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層識(shí)別。?

應(yīng)用層：OSI參考模型中最靠近用戶的一層，為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。TCP/IP參考模型?

因?yàn)镺SI協(xié)議棧比較復(fù)雜，且TCP和IP兩大協(xié)議在業(yè)界被廣泛使用，所以TCP/IP參考模型成為了互聯(lián)網(wǎng)的主流參考模型。應(yīng)用層應(yīng)用層表示層會(huì)話層應(yīng)用層主機(jī)到主機(jī)層英特網(wǎng)層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)接入層TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)模型OSI模型TCP/IP對(duì)等模型第8頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司?

TCP/IP模型在結(jié)構(gòu)上與OSI模型類似，采用分層架構(gòu)，同時(shí)層與層之間聯(lián)系緊密。?

TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)參考模型將OSI中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并為網(wǎng)絡(luò)接入層，這種劃分方式其實(shí)是有悖于現(xiàn)實(shí)協(xié)議制定情況的，故融合了TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)模型和OSI模型的TCP/IP對(duì)等模型被提出，后面的講解也都將基于這種模型。TCP/IP常見(jiàn)協(xié)議?

TCP/IP協(xié)議棧定義了一系列的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。TelnetFTPSMTPTFTPDNSSNMPDHCP應(yīng)用層HTTPTCPUDP傳輸層網(wǎng)絡(luò)層ICMPIGMPIPPPPoE數(shù)據(jù)鏈路層物理層EthernetPPP``````第9頁(yè)版權(quán)所有?

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應(yīng)用層?

HTTP（Hypertext

Transfer

Protocol，超文本傳輸協(xié)議）：用來(lái)訪問(wèn)在網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器上的各種頁(yè)面。?

FTP（File

Transfer

Protocol，文件傳輸協(xié)議）：為文件傳輸提供了途徑，它允許數(shù)據(jù)從一臺(tái)主機(jī)傳送到另一臺(tái)主機(jī)上。?

DNS（Domain

NameService，域名稱解析服務(wù)）：用于實(shí)現(xiàn)從主機(jī)域名到IP地址之間的轉(zhuǎn)換。?

傳輸層?

TCP（Transmission

ControlProtocol，傳輸控制協(xié)議）

：為應(yīng)用程序提供可靠的面向連接的通信服務(wù)。目前，許多流行的應(yīng)用程序都使用TCP。?

UDP（User

DatagramProtocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）：提供了無(wú)連接通信，且不對(duì)傳送數(shù)據(jù)包進(jìn)行可靠性的保證。?

網(wǎng)絡(luò)層?

IP（Internet

Protocol，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）：將傳輸層的數(shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)包并完成源站點(diǎn)到目的站點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)，提供無(wú)連接的、不可靠的服務(wù)。?

IGMP（Internet

Group

Management

Protocol，因特網(wǎng)組管理協(xié)議）：負(fù)責(zé)IP組播成員管理的協(xié)議。它用來(lái)在IP主機(jī)和與其直接相鄰的組播路由器之間建立、維護(hù)組播組成員關(guān)系。?

ICMP（Internet

ControlMessage

Protocol，網(wǎng)際報(bào)文控制協(xié)議）：基于IP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送控制消息，提供可能發(fā)生在通信環(huán)境中的各種問(wèn)題反饋。通過(guò)這些信息，使管理者可以對(duì)所發(fā)生的問(wèn)題作出診斷，然后采取適當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q。?

數(shù)據(jù)鏈路層?

PPP（Point-to-PointProtocol，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議）：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，多用于廣域網(wǎng)。?

Ethernet(

以太網(wǎng)協(xié)議

)：一種多路訪問(wèn)廣播型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)。?

PPPoE（Point-to-PointProtocolover

Ethernet，以太網(wǎng)承載PPP協(xié)議）：PPPoE提供通過(guò)簡(jiǎn)單橋接訪問(wèn)設(shè)備（接入設(shè)備）把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)主機(jī)連接到遠(yuǎn)程訪問(wèn)集中器的功能。常見(jiàn)的應(yīng)用有家庭寬帶撥號(hào)上網(wǎng)。常見(jiàn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化組織?

IETF(Internet

Engineering

Task

Force)?

負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)和推廣互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（特別是構(gòu)成TCP/IP協(xié)議族的協(xié)議）的志愿組織，通過(guò)RFC發(fā)布新的或者取代老的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。?

IEEE(InstituteofElectrical

andElectronics

Engineers)?

IEEE制定了全世界電子、電氣和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域30%左右的標(biāo)準(zhǔn)，比較知名的有IEEE802.3(Ethernet)、IEEE802.11(Wi-Fi)等。?

ISO(International

Organization

for

Standardization)?

在制定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)方面，ISO是起著重大作用的國(guó)際組織，如OSI模型，定義于ISO/IEC7498-1。第11頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層?

應(yīng)用層為應(yīng)用軟件提供接口，使應(yīng)用程序能夠使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。應(yīng)用層協(xié)議會(huì)指定使用相應(yīng)的傳輸層協(xié)議，以及傳輸層所使用的端口等。?

應(yīng)用層的PDU被稱為Data（數(shù)據(jù)）。應(yīng)用層?????HTTP

80

(TCP)(Data)超文本傳輸協(xié)議，提供瀏覽網(wǎng)頁(yè)服務(wù)Telnet

23

(TCP)傳輸層網(wǎng)絡(luò)層遠(yuǎn)程登陸協(xié)議，提供遠(yuǎn)程管理服務(wù)FTP20、21

(TCP)文件傳輸協(xié)議，提供互聯(lián)網(wǎng)文件資源共享服務(wù)SMTP

25

(TCP)簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議，提供互聯(lián)網(wǎng)電子郵件服務(wù)TFTP

69

(UDP)數(shù)據(jù)鏈路層物理層簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議，提供簡(jiǎn)單的文件傳輸服務(wù)第12頁(yè)版權(quán)所有?

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TCP/IP每一層都讓數(shù)據(jù)得以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，這些層之間使用PDU（Packet

DataUnit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元）彼此交換信息，確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間能夠通信。?

不同層的PDU中包含有不同的信息，因此PDU在不同層被賦予了不同的名稱。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層常見(jiàn)應(yīng)用層協(xié)議

-FTP?

FTP（File

Transfer

Protocol）是一個(gè)用于從一臺(tái)主機(jī)傳送文件到另一臺(tái)主機(jī)的協(xié)議，用于文件的“下載”和“上傳”，它采用C/S（Client/Server）結(jié)構(gòu)。FTP客戶端FTP服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)FTP客戶端：提供本地設(shè)備對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)器的文件進(jìn)行操作的命令。用戶在PC上通過(guò)應(yīng)用程序作為FTPClient，并與FTP服務(wù)器建立連接后，可以對(duì)FTPServer上的文件進(jìn)行操作。FTP服務(wù)器：運(yùn)行FTP服務(wù)的設(shè)備。提供遠(yuǎn)程客戶端訪問(wèn)和操作的功能，用戶可以通過(guò)FTP客戶端程序登錄到服務(wù)器上，訪問(wèn)設(shè)備上的文件。第13頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層常見(jiàn)應(yīng)用層協(xié)議

-Telnet?

Telnet是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中提供遠(yuǎn)程登錄服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

Telnet為用戶提供了在本地計(jì)算機(jī)上完成遠(yuǎn)程設(shè)備工作的能力。Telnet服務(wù)器Telnet連接用

戶

通

過(guò)

Telnet

客

戶

端

程

序

連

接

到APSWRouterTelnet服務(wù)器。用戶在Telnet客戶端中輸入命令，這些命令會(huì)在服務(wù)器端運(yùn)行，就像直接在服務(wù)端的控制臺(tái)上輸入一樣。網(wǎng)絡(luò)FirewallTelnet客戶端…..Server第14頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層常見(jiàn)應(yīng)用層協(xié)議

-HTTP?

HTTP（HyperText

Transfer

Protocol）是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。設(shè)計(jì)HTTP最初的目的是為了提供一種發(fā)布和接收HTML頁(yè)面的方法。網(wǎng)絡(luò)HTTP客戶端HTTP服務(wù)器訪問(wèn)：返回該頁(yè)面的HTML文件第15頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層傳輸層?

傳輸層協(xié)議接收來(lái)自應(yīng)用層協(xié)議的數(shù)據(jù)，封裝上相應(yīng)的傳輸層頭部，幫助其建立“端到端”（Portto

Port）的連接。?

傳輸層的PDU被稱為Segment（段）。應(yīng)用層傳輸層協(xié)議：傳輸層TCP：一種面向連接的、可靠的傳輸層（Segment）通信協(xié)議，由IETF的RFC

793定義。UDP：一種簡(jiǎn)單的無(wú)連接的傳輸層協(xié)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層議，由IETF的RFC

768定義。第16頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP和UDP–

報(bào)文格式Sourceport

(16)Destination

port

(16)Sequence

number

(32)Acknowledgement

number

(32)Reserved

Control

Window

(16)TCP頭部20ByteHeaderlength

(4)(3)bits

(9)Checksum

(16)Urgent(16)OptionsData

(varies)Data

(if

any)Sourceport

(16)Length

(16)Destination

port

(16)Checksum

(16)UDP頭部8

Byte第17頁(yè)版權(quán)所有?

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TCP報(bào)文頭部：?

Source

Port：源端口，標(biāo)識(shí)哪個(gè)應(yīng)用程序發(fā)送。長(zhǎng)度為16比特。?

Destination

Port：目的端口，標(biāo)識(shí)哪個(gè)應(yīng)用程序接收。長(zhǎng)度為16比特。?

Sequence

Number：序號(hào)字段。TCP鏈接中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流每個(gè)字節(jié)都編上一個(gè)序號(hào)。序號(hào)字段的值指的是本報(bào)文段所發(fā)送數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)。長(zhǎng)度為32比特。?

Acknowledgment

Number：確認(rèn)序列號(hào)，是期望收到對(duì)方下一個(gè)報(bào)文段數(shù)據(jù)的第1個(gè)字節(jié)的序號(hào)，即上次已成功接收到的數(shù)據(jù)段的最后一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的序號(hào)加1。只有Ack標(biāo)識(shí)為1，此字段有效。長(zhǎng)度為32比特。?

Header

Length：頭部長(zhǎng)度，指出TCP報(bào)文頭部長(zhǎng)度，以32比特（4字節(jié)）為計(jì)算單位。若無(wú)選項(xiàng)內(nèi)容，則該字段為5，即頭部為20字節(jié)。?

Reserved：保留，必須填0。長(zhǎng)度為3比特。?

Controlbits：控制位，包含F(xiàn)IN、ACK、SYN等標(biāo)志位，代表不同狀態(tài)下的TCP數(shù)據(jù)段。?

Window：窗口TCP的流量控制，這個(gè)值表明當(dāng)前接收端可接受的最大的數(shù)據(jù)總數(shù)（以字節(jié)為單位）。窗口最大為65535字節(jié)。長(zhǎng)度為16比特。?

Checksum：校驗(yàn)字段，是一個(gè)強(qiáng)制性的字段，由發(fā)端計(jì)算和存儲(chǔ)，并由收端進(jìn)行驗(yàn)證。在計(jì)算檢驗(yàn)和時(shí)，要包括TCP頭部和TCP數(shù)據(jù)，同時(shí)在TCP報(bào)文段的前面加上12字節(jié)的偽頭部。長(zhǎng)度為16比特。?

Urgent:緊急指針，只有當(dāng)URG標(biāo)志置1時(shí)緊急指針才有效。TCP的緊急方式是發(fā)送端向另一端發(fā)送緊急數(shù)據(jù)的一種方式。緊急指針指出在本報(bào)文段中緊急數(shù)據(jù)共有多少個(gè)字節(jié)（緊急數(shù)據(jù)放在本報(bào)文段數(shù)據(jù)的最前面）。長(zhǎng)度為16比特。?

Options：選項(xiàng)字段（可選），長(zhǎng)度為0-40字節(jié)。?

UDP報(bào)文頭部：?

Source

Port:源端口，標(biāo)識(shí)哪個(gè)應(yīng)用程序發(fā)送。長(zhǎng)度為16比特。?

Destination

Port:目的端口，標(biāo)識(shí)哪個(gè)應(yīng)用程序接收。長(zhǎng)度為16比特。?

Length:該字段指定UDP報(bào)頭和數(shù)據(jù)總共占用的長(zhǎng)度?？赡艿淖钚￠L(zhǎng)度是8字節(jié)，因?yàn)閁DP報(bào)頭已經(jīng)占用了8字節(jié)。由于這個(gè)字段的存在，UDP報(bào)文總長(zhǎng)不可能超過(guò)65535字節(jié)（包括8字節(jié)的報(bào)頭，和65527字節(jié)的數(shù)據(jù)）。?

Checksum:覆蓋UDP頭部和UDP數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和，長(zhǎng)度為16比特。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP和UDP–

端口號(hào)WEB瀏覽器HTTP服務(wù)器HTTP應(yīng)用HTTP應(yīng)用TelnetTelnetTCP端口23TCP端口1024

TCP端口1231門牌號(hào)：（IP地址）TCP端口80門牌號(hào)：（IP地址）NetworkHTTP客戶端HTTP服務(wù)器源IP：目的IP：源端口號(hào)：1024目的端口號(hào)：80HTTP載荷IP頭部TCP頭部???客戶端使用的源端口一般隨機(jī)分配，目標(biāo)端口則由服務(wù)器的應(yīng)用指定；源端口號(hào)一般為系統(tǒng)中未使用的，且大于1023；目的端口號(hào)為服務(wù)端開(kāi)啟的應(yīng)用（服務(wù)）所偵聽(tīng)的端口，如HTTP缺省使用80。第19頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP的建立

-三次握手?

任何基于TCP的應(yīng)用，在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，都需要由TCP進(jìn)行“三次握手”建立連接。PC1:1024PC2:23IP頭部TCP頭部源=目的=Seq=a

Ack=0(Flags:SYN置位)源=Seq=b

Ack=a+1目的=

(Flags:SYN置位,ACK置位)源=目的=Seq=a+1

Ack=b+1(Flags:ACK置位)TCP連接已建立第20頁(yè)版權(quán)所有?

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TCP連接建立的詳細(xì)過(guò)程如下：?

由TCP連接發(fā)起方（圖中PC1），發(fā)送第一個(gè)SYN位置1的TCP報(bào)文。初始序列號(hào)a為一個(gè)隨機(jī)生成的數(shù)字，因?yàn)闆](méi)收到過(guò)來(lái)自PC2的任何報(bào)文，所以確認(rèn)序列號(hào)為0

；?

接收方（圖中PC2）接收到合法的SYN報(bào)文之后，回復(fù)一個(gè)SYN和ACK置1的TCP報(bào)文。初始序列號(hào)b為一個(gè)隨機(jī)生成的數(shù)字，同時(shí)因?yàn)榇藞?bào)文是回復(fù)給PC1的報(bào)文，所以確認(rèn)序列號(hào)為a+1；?

PC1接收到PC2發(fā)送的SYN和ACK置位的TCP報(bào)文后，回復(fù)一個(gè)ACK置位的報(bào)文，此時(shí)序列號(hào)為a+1,確認(rèn)序列號(hào)為b+1。PC2收到之后，TCP雙向連接建立。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP的序列號(hào)與確認(rèn)序列號(hào)?

TCP使用序列號(hào)和確認(rèn)序列號(hào)字段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠和有序傳輸。PC1PC2:23:102412TCP連接已建立3456

……IP頭部TCP頭部源=目的=Seq=a+1載荷Ack=b+1

長(zhǎng)度=12Byte源=Seq=b+1載荷目的=

Ack=a+1+12

長(zhǎng)度=0Byte待發(fā)送數(shù)據(jù)源=目的=Seq=a+13載荷Ack=b+1

長(zhǎng)度=66Byte源=Seq=b+1載荷思考：為什么PC1所發(fā)報(bào)文的Ack字段沒(méi)有增長(zhǎng)？目的=

Ack=a+13+66

長(zhǎng)度=0Byte第21頁(yè)版權(quán)所有?

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假設(shè)PC1要給PC2發(fā)送一段數(shù)據(jù)，傳輸過(guò)程如下：?

1.PC1將全部待TCP發(fā)送的數(shù)據(jù)按照字節(jié)為單位編上號(hào)。假設(shè)第一個(gè)字節(jié)的編號(hào)為“a+1”，第二個(gè)字節(jié)的序號(hào)為“a+2”，依次類推。?

2.PC1會(huì)把每一段數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的編號(hào)作為序列號(hào)（Sequence

number），然后將TCP報(bào)文發(fā)送出去。?

3.PC2在收到PC1發(fā)送來(lái)的TCP報(bào)文后，需要給予確認(rèn)同時(shí)請(qǐng)求下一段數(shù)據(jù)，如何確定下一段數(shù)據(jù)呢？序列號(hào)(

a+1

)+載荷長(zhǎng)度=下一段數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)（a+1+12）?

4.PC1在收到PC2發(fā)送的TCP報(bào)文之后，發(fā)現(xiàn)確認(rèn)序列號(hào)為“a+1+12”

，說(shuō)明“a+1”到“a+12”這一段的數(shù)據(jù)已經(jīng)被接受，需要從“a+1+12”開(kāi)始發(fā)送。?

為了提升發(fā)送效率，也可以一次性發(fā)送多段數(shù)據(jù)，由接收方統(tǒng)一確認(rèn)。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP的窗口滑動(dòng)機(jī)制?

TCP通過(guò)滑動(dòng)窗口機(jī)制來(lái)控制數(shù)據(jù)的傳輸速率。PC2PC1接收方的緩沖區(qū)seq=100

win=3

flags=SYN1seq=200

Ack=101

win=3

flags=SYN,ACKseq=101

Ack=201

win=3

flags=ACK三次握手待發(fā)送數(shù)據(jù)2seq=101

win=3seq=102

win=3seq=103

win=3發(fā)送數(shù)據(jù)34思考：為什么PC1所發(fā)報(bào)文的Win字段沒(méi)有變化？Ack=104

win=1

flags=ACKseq=104

win=35第22頁(yè)版權(quán)所有?

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1.在TCP三次握手建立連接時(shí)，雙方都會(huì)通過(guò)Window字段告訴對(duì)方本端最大能夠接受的字節(jié)數(shù)（也就是緩沖區(qū)大?。?

2.連接建立成功之后，發(fā)送方會(huì)根據(jù)接受方宣告的Window大小發(fā)送相應(yīng)字節(jié)數(shù)的數(shù)據(jù)。?

3.接受方接受到數(shù)據(jù)之后會(huì)放在緩沖區(qū)內(nèi)，等待上層應(yīng)用來(lái)取走緩沖的數(shù)據(jù)。若數(shù)據(jù)被上層取走，則相應(yīng)的緩沖空間將被釋放。?

4.接收方根據(jù)自身的緩存空間大小通告當(dāng)前的可以接受的數(shù)據(jù)大小(

Window

)。?

5.發(fā)送方根據(jù)接收方當(dāng)前的Window大小發(fā)送相應(yīng)數(shù)量的數(shù)據(jù)。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP的關(guān)閉

-四次揮手?

當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完成，TCP需要通過(guò)“四次揮手”機(jī)制斷開(kāi)TCP連接，釋放系統(tǒng)資源。PC1:1024PC2:23TCP連接已建立TCP報(bào)文交互IP頭部TCP頭部發(fā)送FIN請(qǐng)1源=Seq=101

Ack=301求斷開(kāi)連接目的=

(Flags:FIN置位,ACK置位)源=Seq=301

Ack=102發(fā)送ACK發(fā)送FIN請(qǐng)2目的=(Flags:ACK置位)源=Seq=301

Ack=1023目的=

(Flags:FIN置位,ACK置位)

求斷開(kāi)連接源=目的=Seq=102

Ack=302(Flags:ACK置位)4

發(fā)送ACKTCP連接已斷開(kāi)第23頁(yè)版權(quán)所有?

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TCP支持全雙工模式傳輸數(shù)據(jù)，這意味著同一時(shí)刻兩個(gè)方向都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。在傳輸數(shù)據(jù)之前，TCP通過(guò)三次握手建立的實(shí)際上是兩個(gè)方向的連接，因此在傳輸完畢后，兩個(gè)方向的連接必須都關(guān)閉。如圖所示：?

1.由PC1發(fā)出一個(gè)FIN字段置”1

”的不帶數(shù)據(jù)的TCP段；?

2.PC2收到PC1發(fā)來(lái)的FIN置位的TCP報(bào)文后，會(huì)回復(fù)一個(gè)ACK置位的TCP報(bào)文。?

3.若PC2也沒(méi)有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，則直接發(fā)送FIN置位的TCP報(bào)文。假設(shè)此時(shí)PC2還有數(shù)據(jù)要發(fā)送，那么當(dāng)PC2發(fā)送完這些數(shù)據(jù)之后會(huì)發(fā)送一個(gè)FIN置位的TCP報(bào)文去關(guān)閉連接。?

4.PC1收到FIN置位的TCP報(bào)文，回復(fù)ACK報(bào)文，TCP雙向連接斷開(kāi)。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層?

傳輸層負(fù)責(zé)建立主機(jī)之間進(jìn)程與進(jìn)程之間的連接，而網(wǎng)絡(luò)層則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)從一臺(tái)主機(jī)到另外一臺(tái)主機(jī)之間的傳遞。?

網(wǎng)絡(luò)層的PDU被稱為Packet（包）。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層??網(wǎng)絡(luò)層也叫Internet層負(fù)責(zé)將分組報(bào)文從源主機(jī)發(fā)送到目的主機(jī)

。網(wǎng)絡(luò)層作用為網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備提供邏輯地址。（Packet）數(shù)據(jù)鏈路層物理層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的尋徑和轉(zhuǎn)發(fā)。常見(jiàn)協(xié)議如IPv4，IPv6、ICMP，IGMP等。第24頁(yè)版權(quán)所有?

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IPv4(Internet

ProtocolVersion

4)，簡(jiǎn)稱IP，是目前應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議工作過(guò)程數(shù)據(jù)包的封裝過(guò)程基于網(wǎng)絡(luò)層地址的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程Router1GE0/0/0信件：上層（例如傳輸層）提交的數(shù)據(jù)GE0/0/1PC1PC2PC完成IP頭部(信封)的封裝。主要是源目IP地址字段。網(wǎng)絡(luò)ARouter1的路由表???源設(shè)備發(fā)出的報(bào)文會(huì)在其網(wǎng)絡(luò)層頭部攜帶該報(bào)文的源及目的設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)層地址；網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)A…出接口GE0/0/1…具備路由功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（例如路由器等）會(huì)維護(hù)路由表（相當(dāng)于它的地圖）；信封：IP報(bào)文頭部發(fā)件人：源IP地址收件人：目的IP地址當(dāng)這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到報(bào)文時(shí)，會(huì)讀取其網(wǎng)絡(luò)層攜帶的目的地址，并在其路由表中查詢?cè)摰刂?，找到匹配?xiàng)后，按照該表項(xiàng)的指示轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)?！?5頁(yè)版權(quán)所有?

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當(dāng)采用IP作為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議時(shí)，通信的雙方都會(huì)被分配到一個(gè)“獨(dú)一無(wú)二”的IP地址來(lái)標(biāo)識(shí)自己。IP地址可被寫成32位的二進(jìn)制整數(shù)值形式，但為了方便人們閱讀和分析，它通常被寫成點(diǎn)分十進(jìn)制的形式，即四個(gè)字節(jié)被分開(kāi)用十進(jìn)制表示，中間用點(diǎn)分隔，比如。?

IP數(shù)據(jù)包的封裝與轉(zhuǎn)發(fā)：?

網(wǎng)絡(luò)層收到上層（如傳輸層）協(xié)議傳來(lái)的數(shù)據(jù)時(shí)候，會(huì)封裝一個(gè)IP報(bào)文頭部，并且把源和目的IP地址都添加到該頭部中。?

中間經(jīng)過(guò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如路由器），會(huì)維護(hù)一張指導(dǎo)IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的“地圖”——路由表，通過(guò)讀取IP數(shù)據(jù)包的目的地址，查找本地路由表后轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包。?

IP數(shù)據(jù)包最終到達(dá)目的主機(jī)，目的主機(jī)通過(guò)讀取目的IP地址確定是否接受并做下一步處理。?

IP協(xié)議工作時(shí)，需要如OSPF、IS-IS、BGP等各種路由協(xié)議幫助路由器建立路由表，ICMP幫忙進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的控制和狀態(tài)診斷。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層數(shù)據(jù)鏈路層?

數(shù)據(jù)鏈路層位于網(wǎng)絡(luò)層和物理層之間，可以向網(wǎng)絡(luò)層的IP、IPv6等協(xié)議提供服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層的PDU被稱為Frame（幀）。?

以太網(wǎng)（Ethernet）是最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層位于網(wǎng)絡(luò)層和物理層之間：數(shù)據(jù)鏈路層（Frame）???數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供“段內(nèi)通信”。負(fù)責(zé)組幀、物理編址、差錯(cuò)控制等功能。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有：以太網(wǎng)、PPPoE、PPP等。物理層第26頁(yè)版權(quán)所有?

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華為技術(shù)有限公司應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層以太網(wǎng)與MAC地址以太網(wǎng)定義交換機(jī)A以太網(wǎng)MAC地址我一出廠就有專屬的MAC地址了。姓名：主機(jī)A交換機(jī)BMAC地址/以太網(wǎng)地址/物理地址：主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)A網(wǎng)絡(luò)A主機(jī)C主機(jī)D?MAC

(Media

AccessControl)地址在網(wǎng)絡(luò)中唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)卡，每個(gè)網(wǎng)卡都需要且會(huì)有唯一的一個(gè)MAC地址。???以太網(wǎng)是一種廣播式數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，支持多點(diǎn)接入。個(gè)人電腦的網(wǎng)絡(luò)接口遵循的就是以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，一個(gè)廣播域?qū)?yīng)著一個(gè)IP網(wǎng)段。??MAC用于在一個(gè)IP網(wǎng)段內(nèi)，尋址找到具體的物理設(shè)備。工作在數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備。例如以太網(wǎng)交換機(jī)，會(huì)維護(hù)一張MAC地址表，用于指導(dǎo)數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)。第27頁(yè)版權(quán)所有?

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MAC地址由48比特（6個(gè)字節(jié)）長(zhǎng)，12位的16進(jìn)制數(shù)字組成。例如：48-A4-72-1C-8F-4F應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層地址解析協(xié)議

(ARP)?

ARP

（Address

Resolution

Protocol）地址解析協(xié)議：?

根據(jù)已知的IP地址解析獲得其對(duì)應(yīng)的MAC地址。ARP請(qǐng)求報(bào)文目的IP地址：目的MAC地址：？HostAHostB/24/24ARP響應(yīng)報(bào)文源IP地址：源MAC地址：48-A4-72-1C-8F-4F3C-52-82-49-7E-9D48-A4-72-1C-8F-4F第28頁(yè)版權(quán)所有?

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ARP（AddressResolution

Protocol，地址解析協(xié)議）是根據(jù)IP地址獲取數(shù)據(jù)鏈路層地址的一個(gè)TCP/IP協(xié)議。?

ARP是IPv4中必不可少的一種協(xié)議，它的主要功能是：?

將IP地址解析為MAC地址；?

維護(hù)IP地址與MAC地址的映射關(guān)系的緩存，即ARP表項(xiàng)；?

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)段內(nèi)重復(fù)IP地址的檢測(cè)。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層ARP的工作原理

(1)Host1Host2Host

1ARP緩存GE0/0/1GE0/0/2ARP請(qǐng)求Host

2ARP緩存ARP響應(yīng)IP

1：/24IP

2：/24MAC2：48-A4-72-1C-8F-4FMAC1：3C-52-82-49-7E-9D1Step

1：Host1>arp

-aInternetAddress

PhysicalAddress

Type??在發(fā)送數(shù)據(jù)前，設(shè)備會(huì)先查找ARP緩存表。Host

1ARP緩存如果緩存表中存在對(duì)方設(shè)備的MAC地址，則直接采用該MAC地址來(lái)封裝幀，然后將幀發(fā)送出去。如果緩存表中不存在相應(yīng)信息，則通過(guò)ARP來(lái)獲取。ARP緩存表為空第29頁(yè)版權(quán)所有?

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網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般都有一個(gè)ARP緩存（ARP

Cache）。ARP緩存用來(lái)存放IP地址和MAC地址的關(guān)聯(lián)信息。?

在發(fā)送數(shù)據(jù)前，設(shè)備會(huì)先查找ARP緩存表。如果緩存表中存在對(duì)方設(shè)備的ARP表項(xiàng)，則直接采用該表項(xiàng)中的MAC地址來(lái)封裝幀，然后將幀發(fā)送出去。如果緩存表中不存在相應(yīng)信息，則通過(guò)發(fā)送ARP

Request報(bào)文來(lái)獲得它。?

學(xué)習(xí)到的IP地址和MAC地址的映射關(guān)系會(huì)被放入ARP緩存表中存放一段時(shí)間。在有效期內(nèi)（缺?。?80s），設(shè)備可以直接從這個(gè)表中查找目的MAC地址來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，而無(wú)需進(jìn)行ARP查詢。過(guò)了這段有效期，ARP表項(xiàng)會(huì)被自動(dòng)刪除。?

如果目標(biāo)設(shè)備位于其他網(wǎng)絡(luò)，則源設(shè)備會(huì)在ARP緩存表中查找網(wǎng)關(guān)的MAC地址。然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)關(guān)。最后網(wǎng)關(guān)再把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給目的設(shè)備。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層ARP的工作原理

(2)Host1Host2Host

1ARP緩存3GE0/0/1GE0/0/2ARP請(qǐng)求Host

2ARP緩存ARP響應(yīng)IP

1：/24IP

2：/24MAC2：48-A4-72-1C-8F-4FMAC1：3C-52-82-49-7E-9DStep

2：2?主機(jī)1通過(guò)發(fā)送ARP

Request報(bào)文來(lái)獲取主機(jī)2的MAC地址。Eth_IIARPRequestFCSHost

1ARP緩存?由于不知道目的MAC地址，因此ARP目的MAC：FF-FF-FF-FF-FF-FF源MAC：操作類型：ARP

Request發(fā)送端MAC：

MAC1發(fā)送端IP：IP

1Request報(bào)文內(nèi)的目的端MAC地址為

。0Step

3：MAC1目的端MAC：00-00-00-00-00-00目的端IP：IP

2?ARPRequest是廣播數(shù)據(jù)幀，因此交換機(jī)收到后，會(huì)對(duì)該幀執(zhí)行泛洪操作。第30頁(yè)版權(quán)所有?

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主機(jī)1的ARP緩存表中不存在主機(jī)2的MAC地址，所以主機(jī)1會(huì)發(fā)送ARP

Request來(lái)獲取目的MAC地址。?

ARPRequest報(bào)文封裝在以太幀里。幀頭中的源MAC地址為發(fā)送端主機(jī)1的MAC地址。此時(shí)，由于主機(jī)1不知道主機(jī)2的MAC地址，所以目的MAC地址為廣播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF。?

ARPRequest報(bào)文中包含發(fā)送端MAC地址、發(fā)送端IP地址、目的端MAC地址、目的端IP地址，其中目的端MAC地址的值為0。ARP

Request報(bào)文會(huì)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上傳播，該網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)包括網(wǎng)關(guān)都會(huì)接收到此ARP

Request報(bào)文。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層ARP的工作原理

(3)Host1Host2Host

1ARP緩存GE0/0/1GE0/0/2ARP請(qǐng)求Host

2ARP緩存ARP響應(yīng)IP

1：/24IP

2：/24MAC2：48-A4-72-1C-8F-4FMAC1：3C-52-82-49-7E-9D4Step

4：Host2>arp

-aInternetAddress

PhysicalAddress

3C-52-82-49-7E-9D

Dynamic?所有的主機(jī)接收到該ARP

Request報(bào)文后，都會(huì)檢查它的目的端IP地址字段與自身的IP地址是否匹配。TypeHost

1ARP緩存?主機(jī)2發(fā)現(xiàn)IP地址匹配，則會(huì)將ARP報(bào)文中的發(fā)送端MAC地址和發(fā)送端IP地址信息記錄到自己的ARP緩存表中。第31頁(yè)版權(quán)所有?

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所有的主機(jī)接收到該ARP

Request報(bào)文后，都會(huì)檢查它的目的端IP地址字段與自身的IP地址是否匹配。如果不匹配，則該主機(jī)將不會(huì)響應(yīng)該ARP

Request報(bào)文。如果匹配，則該主機(jī)會(huì)將ARP請(qǐng)求報(bào)文中的發(fā)送端MAC地址和發(fā)送端IP地址信息記錄到自己的ARP緩存表中，然后通過(guò)ARPReply報(bào)文進(jìn)行響應(yīng)。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層ARP的工作原理

(4)Host1Host2Host

1ARP緩存6GE0/0/1GE0/0/2ARP請(qǐng)求Host

2ARP緩存ARP響應(yīng)IP

1：/24IP

2：/24MAC2：48-A4-72-1C-8F-4FMAC1：3C-52-82-49-7E-9DStep

5：5??主機(jī)2通過(guò)發(fā)送ARP

Reply報(bào)文來(lái)響應(yīng)主機(jī)1的請(qǐng)求。Eth_IIARPReplyFCS此時(shí)主機(jī)2已知主機(jī)1的MAC地址，因此ARP

Reply是Host

1ARP緩存單播數(shù)據(jù)幀。目的MAC：MAC

1源MAC：MAC

2操作類型：ARP

Reply發(fā)送端MAC：

MAC2發(fā)送端IP：IP

2目的端MAC：

MAC1目的端IP：IP

1Step

6：交換機(jī)收到該單播數(shù)據(jù)幀后，會(huì)對(duì)該幀執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)操作。?第32頁(yè)版權(quán)所有?

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主機(jī)2會(huì)向主機(jī)1回應(yīng)ARP

Reply報(bào)文。?

ARPReply報(bào)文中的發(fā)送端IP地址是主機(jī)2自己的IP地址，目的端IP地址是主機(jī)1的IP地址，目的端MAC地址是主機(jī)1的MAC地址，發(fā)送端MAC地址是自己的MAC地址，同時(shí)操作類型被設(shè)置為Reply。?

ARPReply報(bào)文通過(guò)單播傳送。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層ARP的工作原理

(5)Host1Host2Host

1ARP緩存GE0/0/1GE0/0/2ARP請(qǐng)求Host

2ARP緩存ARP響應(yīng)IP

1：/24IP

2：/24MAC2：48-A4-72-1C-8F-4FMAC1：3C-52-82-49-7E-9D7Step

7：Host1>arp

-aInternetAddress

PhysicalAddress

48-A4-72-1C-8F-4F

Dynamic?主機(jī)1收到ARP

Reply以后，會(huì)檢查ARP報(bào)文中目的端IP地址字段是否與自己的IP地址匹配。TypeHost

1ARP緩存?如果匹配，會(huì)將ARP報(bào)文中的發(fā)送端MAC地址和發(fā)送端IP地址信息記錄到自己的ARP緩存表中。第33頁(yè)版權(quán)所