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1、 TCP IP技术 Part Page2 TCP IP技术 TCP IP概述以太网技术广域网简介IP原理与技术TCP原理与技术路由简介 TCP IP概述 Page3 TCP IP成功的原因 TCP IP是最早出现的网络协议之一 它的成功得益于顺应了社会的需求DARPA为推广TCP IP 采用开放策略 以低价出售TCP IP使用权 鼓励厂商开发TCP IP产品 TCP IP与当时流行操作系统UNIX的结合是其成功的一个重要原因 TCP IP技术来源于实践 并在实践中得到不断的改进与完善 开放和简单 借助于以太网的成功 TCP IP概述 Page4 IPInternet业务举例 TCP IP概述 Page5 IPInternet业务 TCP IP概述 Page6 OSI和TCP IP层模型 TCP IP概述 OSI协议参考模型TCP IP模型 应用层7 表示层6 会话层5 传输层4 网络层3 数据链路层2 物理层1 互联网络层 IP 网络接入层 传输控制层 应用 业务层 TCP UDP IP MAC PHY Page7 OSI和TCP IP层模型功能描述 TCP IP概述 OSI各层主要功

2、能 TCP IP各层主要功能 Page8 TCP IP协议 TCP IP概述 并非任何主机都实现所有的协议 应用 具体实现在很大程度上取决于主机的操作系统 Page9 使用TCP IP协议进行信息传输 TCP IP概述 在协议层次中 下层是服务的提供者 上层是服务用户 网络中的第n层总是相第n 1层提供比n 1层更完善的服务 服务 描述协议层次中相邻层之间关系的有效的抽象的概念 是网络中各层向上层提供的一组操作 Page10 TCP和UDP的主要特性 TCP IP概述 传输控制协议 TCP 使用序列号 sequencenumbering 和确认的方法来提供可靠的数据传输 类似于面向连接传输的方法 提供 虚连接 的建立 提供端口号 PortNumbers 用于对上层协议的复用 去复用 全双工数据传输 用户数据报协议 UDP 无连接的传输协议 无保证传输 不可靠的机制 比TCP有较少的负荷 更简单 在LAN应用和管理信息传输中流行 如SNMP Page11 IP和ICMP的主要特性 TCP IP概述 网际协议 IP 无连接的网络协议 使用32位寻址 全球唯一 用打点的十进制记号来代表 封装

3、TCP或UDP分组 向不同的网络提供公共的逻辑接口 分组的逻辑路由 网际控制报文协议 ICMP 提供IP层的差错报告 ICMP的差错都是路由器 信源主机模式 提供拥塞控制功能 提供路径控制功能 Page12 地址解析 AddressResolution TCP IP概述 概念 IP真正做的工作之一是在各种物理网络技术上覆盖一层软件 将物理地址隐藏起来 互联网自IP层开始表现为统一的地址格式 IP层以上的各层均使用IP地址 而物理网络内部 依然使用各自原来的物理地址 因此 在互联网中存在两种地址 二者之间要建立映射的关系 这种关系成为地址解析 地址解析协议 ARP 用于从IP地址到物理地址的映射 反向地址解析协议 RARP 用于从物理地址到IP地址的映射 Page13 总结 TCP IP概述 本章对TCP IP协议及其相关的内容作了概括的介绍 TCP IP的历史及发展 TCP IP与OSI模型的比较对照 基于TCP IP的应用业务 TCP IP协议簇中的部分协议的特性查协议 IP方面的查 辅助的可以查其他还有ITU T ATMFORUM FRFORUM 信息产业部的等 也可以查公司NOT

4、ES系统里的标准管理 Page14 TCP IP技术 TCP IP概述以太网技术广域网简介IP原理与技术TCP原理与技术路由简介 以太网技术 Page15 局域网LAN综述 以太网技术 IEEE802课题 以其开始的年月命名 以OSI模型为标准的物理层和数据链路层的LAN标准 服务访问点SAP提供通信的相邻层次间的寻址 内容 信号编码和译码 顺序的比特发送和接收 提供通过双绞线 同轴电缆或光纤对传送介质的连接 Page16 局域网LAN综述 IEEE802 X系列标准 IEEE802 1 802系列介绍和接口原语的定义 IEEE802 2 LLC协议 IEEE802 3 CSMA CD载波侦听多路访问 冲突检测 IEEE802 4 令牌总线 IEEE802 5 TokenRing 令牌环 IEEE802 6 MAN都市网 IEEE802 7 FDDI 光纤分布式数据接口 IEEE802 8 时间槽 以太网技术 Page17 局域网的MAC子层 IEEE802 3 前导码 56比特 交替的101010 形式SFD 起始帧分隔符 8比特10101011 地址 6字节或2字节 地址第0比特为

5、用于区分该地址为单个MAC地址 还是组地址 6字节地址中第1比特为该地址为全局管理还是本地管理 源地址和目的地址的长度必须相同 帧长度 16比特 数据字段中的字节数 数据字段和填充 数据字段包含MAC层之上的信息 包括IEEE802 2和其以上的数据信息 最少46个字节 如果数据字段不足46字节 要使用填充字段 数据字段和填充字段之和不能超过1500字节 FCS 32比特的CRC 根据地址字段 帧长度字段 数据和填充字段的内容进行计算 IEEE802 3帧结构 以太网技术 Page18 以太网帧结构 前导码 64比特 交替的101010 形式 最后以10101011结束 提供同步地址 48比特 前3个字节为IEEE管理 后三个字节为厂家分配有三类地址 单个地址 Individual 地址字段的最低一个比特为0 全球唯一广播地址 Broadcast 48比特地址全1时 为广播地址组播地址 Multicast 地址字段的最低一个比特为1类型 Type 16比特 标识数据字段中使用的高层协议 TypeIP 0 x0800 TypeARP 0 x0806数据 第三层用户数据FCS 32比特的C

6、RC校验 根据地址 类型和数据字段的内容计算得出 最大帧长度 1518字节 最小帧长度 64字节 最大传输单元MTU 1500字节 以太网技术 Page19 以太网组网 速度 10M 100M 1000M 10G设备 HUB 桥 以太网交换机 三层交换机电缆 3类 5类 超5类 多模 单模光纤接口 RJ45 SC ST MT RJ等 Page20 以太网组网 全双工端口捆绑 802 3ad端口镜像VLAN 802 1q生成树 802 1d网管 串口 Telnet Web SNMP等 Page21 如何建园区网 Page22 总结 以太网技术 局域网的层次是在数据链路层的 数据链路层分为链路控制子层和介质访问子层 在IEEE802 x标准中 IEEE802 2为描述了LLC子层的帧结构 IEEE802 3 802 6描述了MAC子层的帧结构 虽然传统Ethernet的帧结构和IEEE802 3非常相似 但是它们对IP的承载方式是非常不同 IP数据报可以直接封装在传统Ethernet帧的数据段 而对于IEEE802 3来讲 中间还需加入IEEE802 2和SNAP的协议 Page23 TC

7、P IP技术 TCP IP概述以太网技术广域网简介IP原理与技术TCP原理与技术路由简介 广域网简介 Page24 广域网简介 点对点协议PPP分组网协议X 25帧中继技术ATM技术POS 广域网简介 Page25 点对点协议PPP 概念 提供一种通过点对点链路传输数据报文的方法 组成 三个部分 通过串行链路封装数据报文的方法 PPP协议HDLC协议为基础来传送PPP报文 扩展的链路控制协议LCP用于建立 配置和测试数据链路的连接 全序列的网络控制协议NCP用于建立和配置不同的网络协议 PPP协议被设计成能够同时采用不同的网络层协议 过程 PPP链路的建立 发端PPP首先发送LCP帧来配置 有选择 测试数据链路 选择网络层协议 在数据链路建立起来 并由LCP协调好之后 发端PPP发送NCP帧来选择和配置一个或多个网络层协议 数据传送 网络层协议选择完成后 就可以进行PPP数据传送 链路关闭 外部事件发生 超时 用户干预 或由LCP或NCP关闭数据链路 广域网简介 Page26 点对点协议PPP帧格式 标志字段 单字节 帧同步 0 x7E地址字段 单字节 标准广播地址0 xFF PPP不

8、赋予单个站点地址 控制字段 单字节 0 x03 用户数据为无序传输方式协议字段PID 双字节 用于说明数据字段中的协议类型PID 0 x0021 IP 0 x002B IPX 0 x8021 ICMP 0 xC021 LCP 数据字段 长度可变 缺省的最大长度为1500字节 上层用户数据FCS 通常为双字节 允许使用4字节的FCS 这样有助于提高检错能力 广域网简介 Page27 PPP的链路控制协议LCP LCP提供用来建立 配置 维护和关闭PPP连接的方法 LCP协议一般要经历四个步骤 链路的建立与配置的协调 在任何网络层数据报文能够被交换之前 LCP协议首先打开有关的连接和协调有关的配置参数 当配置确认帧已经被发送和接收到时 这一步骤才完成 链路质量的确认 在第一步骤完成之后 LCP协议可以有选择的进行链路质量的确认步骤 链路被检测以确定是否能够满足运行网络层协议的要求 而且这一步骤对LDP协议来讲是可选的 LCP协议也可以将网络层协议信息的传输推迟到这一步骤之后进行 网络层协议配置的协调 在第二步骤完成之后 网络层协议可以通过适当的NCP协议进行单独的配置 而且网络层协议在任何

9、时刻被激活或者被挂起 如果LCP协议关闭了某一链路 它将会通知网络层协议采取相应的后继动作 链路的关闭 LCP协议可以在任意时刻关闭链路 通常是由于用户请求而发生的 也有可能其它意外的物理事件的发生所致 比如线路本身故障或者使用超时等 广域网简介 Page28 LCP帧的类型和PPP国际标准 LCP帧类型 链路建立帧用于建立和配置数据链路 链路关闭帧用于关闭数据链路 链路维护帧用于管理和维护数据链路 PPP国际标准 物理层EIA TIA 232CEIA TIA 422 423V 35 链路层ISO3309 1979 HDLCISO3309 1984 备忘录1 启动 停止传输ISO3309 1984 PDAD1 对HDLC的控制字段的编码的定义 广域网简介 Page29 DDN 数字数据网 基于时隙交叉复用用户一直占有带宽组网 Page30 分组交换X 25 定义 数据端设备DTE和数据电路设备DCE之间的接口标准功能 与OSI参考模型的下三层功能相对应 分组格式和交换过程 通过LAPB实现 DTE和DCE的物理介质 广域网简介 Page31 分组交换X 25 交换方式 虚电路永久虚电路

10、PVC 用于经常使用的数据传输交换虚电路SVC 用于突发性数据传输虚电路号VCN X 25的连接标识符 LIC 最低单向入呼叫VCNHIC 最高单向入呼叫VCNLTC 最低双向呼叫VCNHTC 最高双向呼叫VCNLOC 最低单向出呼叫VCNHOC 最高单向出呼叫VCNVC 0为系统占用 1 LIC 1 为PVC业务 LIC 255为SVC业务 广域网简介 Page32 分组交换X 25协议 分组层 链路层 物理层 分组层 GFI通用格式标识符 4比特编码 定义了一些通用的功能 如携带的数据为控制信息还是用户数据 确认是本地确认还是端到端的确认等 LCGN LCI逻辑信道号 在DTE DCE接口或网内中继线上分配 一条虚电路由多个逻辑信道链接而成 PTI规定了分组的类型 呼叫建立分组 数据传输分组 恢复分组和呼叫清除分组链路层 LAPB三种帧类型 I帧 S帧和U帧物理层 X 21 V 35等 广域网简介 Page33 X 25和IP的互通技术 隧道技术 Tunneling 定义将具有自身协议的复杂网络作为一般硬件传输系统对待 类型1 X 25overIP 将X 25协议封装在IP协议的数

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