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网络基础知识培训内容,TCP/IP协议栈,交换基本原理,路由基本原理,数据包转发实例,1,第一节 TCP/IP协议栈,2,TCP/IP协议,栈,主机A,Internet,TCP/IP,主机B,Transmission Control Protocol/Internet Protocol是互联网上通信的标准,3,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,提供应用程序接口,处理数据格式、数据加密等,建立、维护和拆除应用程序的会话,建立、管理和拆除主机端到端连接,寻址和路由选择,提供介质访问、链路管理等,比特流传输,1.1 OSI,参考模型,面向用户应用,面向数据传输,4,许多功能在多个层次重复，有冗余感（如流控，差错控制等）,各层功能分配不均匀（链路、网络层任务重，会话层任务轻）,功能和服务定义复杂，很难产品化,（实际应用中几乎没有完全按OSI七层模型设计的产品）,OSI模型的缺陷,5,Application,Transport,Network,NetWorks Access,网络接入层,网络层,传输层,应用层,1.2 TCP/IP协议栈,6,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,PhysicalApplication,Transport,Internet,Network Access,OSI 参考模型,TCP/IP协议栈,TCP/IP协议栈与OSI的对应关系,7,Application,Transport,Network,NetWorks Access,网络接入层,网络层,传输层,应用层,应用层,文件传输,TFTP,FTP,NFS,邮件协议,SMTP,POP3,IMAP,Web浏览,HTTP,远程登录,Telnet,rlogin,SSH,网络管理,SNMP,RMON,名称管理,DNS,WINS,应用层提供了人机交互的接口,8,传输层,Application,Transport,Network,NetWorks Access,网络接入层,网络层,传输层,应用层,Transmission Control Protocol(TCP),可靠传输,面向连接,User Datagram Protocol(UDP),不可靠传输,非面向连接,传输层提供了可靠和不可靠传输,9,网络层,Application,Transport,Internet,Network Access,TCP/IP协议栈,网络层提供了路由寻址功能,Internet Protocol(IP),路由寻址,Internet Control Message Protocol(ICMP),用于连通性测试或路由追踪,Address Resolution Protocol(ARP),将IP地址映射到MAC地址,Reverse Address Resolution Protocol(RARP),将MAC地址映射到IP地址,10,Application,Transport,Internet,Network Access,TCP/IP协议栈,网络接入层定义了硬件地址和数据在物理介质上的传输,Logical Link Control(LLC),定义了流量控制和错误检查等功能,Media Access Control(MAC),定义了硬件地址,Physical Layer,定义了数据在物理介质上的传输,网络接入层,11,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,100010010011100011001100010,数据(DATA),段(Segment),比特(Bit),发送,接收,DATA,TCP/UDP,Head,DATA,TCP/UDP,Head,IP,Head,包(Packet),DATA,TCP/UDP,Head,IP,Head,Frame,Head,帧(Frame),FCS,1.3 数据包的封装,DATA,12,1.4 数据包的解封装,DATA,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,数据(DATA),段(Segment),100010010011100011001100010,比特(Bit),DATA,DATA,TCP/UDP,Head,DATA,TCP/UDP,Head,包(Packet),DATA,DATA,TCP/UDP,Head,IP,Head,DATA,Frame,Head,帧(Frame),FCS,IP,Head,DATA,13,第二节 交换基本原理,14,地址学习,交换机的功能,帧的转发,环路防止,15,CAM表,0260.8,c01.1111,0260.8,c01.2222,0260.8,c01.3333,0260.8,c01.4444,E0,E1,E2,E3,A,B,C,D,交换机学习主机地址,开机时CAM（内容可寻址存储器）表是空的,16,主机,A,发送数据帧给主机,C,交换机记录下主机,A,的,MAC,地址 对应端口,E0,帧被转发到除端口,E0,以外的其它所有端口,0260.8,c01.1111,0260.8,c01.2222,0260.8,c01.3333,0260.8,c01.4444,E0:0260.8c01.1111,E0,E1,E2,E3,D,C,B,A,CAM表,交换机学习主机地址,17,主机,D,发送数据帧给主机,C,交换机记录下主机,D,的,MAC,地址对应端口,E3,帧被转发到除端口,E3,以外的其它所有端口,0260.8,c01.1111,0260.8,c01.2222,0260.8,c01.3333,0260.8,c01.4444,E0:0260.8c01.1111,E3:0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,A,B,CAM表,交换机学习主机地址,18,host A发送数据帧给主机C,在地址表中有目标主机，数据帧不再泛洪而直接转发,E0:0260.8c01.1111,E2:0260.8c01.2222,E1:0260.8c01.3333,E3:0260.8c01.4444,0260.8,c01.11110260.8,c01.2222,0260.8,c01.3333,0260.8,c01.4444,E0,E1,E2,E3,X,X,D,C,A,B,CAM表,交换机确定转发过滤帧,19,主机,D,发送广播帧或多点帧,广播帧或多点帧泛洪到除源端口外的所有端口,0260.8,c01.1111,0260.8,c01.2222,0260.8,c01.3333,0260.8,c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,A,B,E0:0260.8c01.1111,E2:0260.8c01.2222,E1:0260.8c01.3333,E3:0260.8c01.4444,CAM表,广播帧和多播帧,20,第三节 路由基本,原理,21,概述,路由过程是将数据报文从一个逻辑网段转发到其它网段的过程，路由器可以完成这种逻辑网段间流量转发工作,路由器主要完成以下两种功能,路由,：,学习和维护路由表,交换,：,完成从路由器入端口到出端口的数据报文的转发,22,要实现路由路由器必须知道:,目的地址,源地址,所有可能的路由路径,最佳路由路径,管理路由信息,172.16.1.0,10.120.2.0,实现路由的条件,23,路由表的建立,直连路由,直接连接的可达网段,静态路由,手工配置的可达网段,动态路由,路由协议生成的可达网段,24,路由器通过路由算法或手工配置得到并维护路由表，,接收到数据包后,1.删除第 2 层帧头和帧尾来解封第 3 层数据包。,2.检查 IP 数据包的目的 IP 地址以便从路由表中选择最佳路径。,3.将第 3 层数据包封装成新的第 2 层帧，并将该帧从送出接口转发出去。,25,第四节 数据包转发实例,26,PC1 需要向 PC2 发送一个数据包,数据包的传输过程,27,Step1-PC1 将IP数据包封装成以太网帧，,并将其目的MAC地址设为,R1 F,0/0,接口的MAC地址,数据包的传输过程,28,数据包的传输过程,Step2(1)-R1发现帧的目的mac地址是自己的mac地址,29,Step2(2)-R1剥离帧头帧尾后检测目的IP地址.,数据包的传输过程,30,数据包的传输过程,Step2(3)-R1在路由表中寻找目的IP地址.,31,数据包的传输过程,Step2(4)-R1查询下一跳IP地址，重新封装帧,32,数据包的传输过程,Step2(5)-R3将数据包从接口Fa0/1转发出去,33,数据包的传输过程,Step3(1)-R2发现帧的目的mac地址是自己的mac地址,34,Step3(2)-R2 剖离帧头帧尾后检测目的ip地址,数据包的传输过程,35,数据包的传输过程,Step3(3)-R2在路由表中寻找目的IP地址，选择最佳路由,36,数据包的传输过程,Step3(4)-R2 重新封装新的第二层数据帧,37,数据包的传输过程,Step3(5)-R2 将新的数据帧从接口 S0/0/0 转发出去,38,数据包的传输过程,Step4(1)-R3 接收 PPP 帧,39,Step4(2)-R3 剥离 PPP 帧头帧尾后检测目的 IP地址,数据包的传输过程,40,数据包的传输过程,Step4(3)-R3在路由表中寻找目的IP地址,41,数据包的传输过程,Step4(4)-R3 的F0/0 接口直接连接到PC2，重新封装帧并从F0/0转发.,42,数据包的传输过程,Step5-IP 数据包到达 PC2，帧头帧尾被剥离后继续检测上层协议，,最终数据经过解封装传递到上层应用。,43,结论,数据链路层目的地址和源地址将随数据包从一,台路由器转发到下一台路由器而不断发生变化，网,络层IP地址始终不会发生变化。,也就是说MAC地址是主机在LAN内部的标识，,IP地址是主机在WAN上的标识。,44,