第1章網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化,RCNA_T001,教學(xué)目標(biāo),通過本章學(xué)習(xí)使學(xué)員能夠：1、掌握OSI七層模型的起源、作用和各層的功能；2、熟悉網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中數(shù)據(jù)的封裝與解封裝的過程；3、掌握TCP/IP協(xié)議棧中各層的常見協(xié)議的特點；4、了解以太網(wǎng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。,本章內(nèi)容,OSI七層參考模型概述數(shù)據(jù)封裝和拆封過程TCP/IP協(xié)議棧,課程議題,OSI七層參考模型概述,計算機網(wǎng)絡(luò)介紹,計算機網(wǎng)絡(luò)就是將分布在不同地理位置，具有獨立功能的多臺計算機，通過通信線路和通信設(shè)備相互連接起來，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)資源共享。,OSI參考模型,OSI的概念OpenSystemInterconnect開放系統(tǒng)互連參考模型，是由ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）定義的。OSI模型的目的規(guī)范不同系統(tǒng)的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)提供不同廠商間的接口標(biāo)準(zhǔn)OSI模型分為七層OSI把網(wǎng)絡(luò)按照層次分為七層，由下到上分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。,OSI參考模型體系結(jié)構(gòu),特點OSI模型每層都有自己的功能集；層與層之間相互獨立又相互依靠；上層依賴于下層，下層為上層提供服務(wù)。,4.傳輸層,2.數(shù)據(jù)鏈路層,3.網(wǎng)絡(luò)層,1.物理層,5.會話層,6.表示層,面向用戶應(yīng)用,面向數(shù)據(jù)傳輸,7.應(yīng)用層,OSI參考模型,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的過程是按照OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu)運動的。,5.會話層,6.表示層,7.應(yīng)用層,4.傳輸層,2.數(shù)據(jù)鏈路層,1.物理層,4.傳輸層,2.數(shù)據(jù)鏈路層,3.網(wǎng)絡(luò)層,1.物理層,5.會話層,6.表示層,7.應(yīng)用層,數(shù)據(jù),3.網(wǎng)絡(luò)層,應(yīng)用層,應(yīng)用層的作用為應(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)常見的應(yīng)用層協(xié)議http、ftp、smtp、pop3、telnet、dns等,表示層,表示層的作用數(shù)據(jù)的解碼和編碼數(shù)據(jù)的加密和解密數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮,會話層,會話層的作用建立、維護、管理應(yīng)用程序之間的會話。功能對話控制同步,傳輸層,傳輸層的作用負(fù)責(zé)建立端到端的連接，保證報文在端到端之間的傳輸傳輸層的功能服務(wù)點編址、分段與重組、連接控制、流量控制、差錯控制,網(wǎng)絡(luò)層,網(wǎng)絡(luò)層的作用負(fù)責(zé)將分組數(shù)據(jù)從源端傳輸?shù)侥康亩司W(wǎng)絡(luò)層功能為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供邏輯地址進(jìn)行路由選擇、分組轉(zhuǎn)發(fā),數(shù)據(jù)鏈路層,數(shù)據(jù)鏈路層的作用為網(wǎng)絡(luò)層提供透明和可靠的傳輸服務(wù)，在不可靠的物理鏈路上，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)數(shù)據(jù)鏈路層的功能組幀、物理編址、流量控制、差錯控制、接入控制,物理層,物理層的作用負(fù)責(zé)發(fā)送和接收二進(jìn)制信號物理層功能定義接口和媒體的物理特性定義位的表示、數(shù)據(jù)傳輸速率、信號的傳輸模式定義網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)?允許接入網(wǎng)絡(luò)資源,應(yīng)用層,表示層,會話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,建立、管理和終止會話,將分組從源端傳送到目的端；提供網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),在媒體上傳輸比特；提供機械的和電氣的規(guī)約,對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、加密和壓縮,提供可靠的端到端的報文傳輸和差錯控制,將分組數(shù)據(jù)封裝成幀；提供節(jié)點到節(jié)點方式的傳輸,各層間的聯(lián)系,課程議題,數(shù)據(jù)封裝和拆封過程,數(shù)據(jù)的發(fā)送報文封裝,數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)層報頭,數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)鏈路層報頭,0101110101001000010,源端口、目的端口,源IP、目的IP、協(xié)議號,源MAC、目的MAC、幀類型,二進(jìn)制流“0、1”,傳輸層報頭,數(shù)據(jù)通信過程,數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)層報頭+傳輸層報頭+數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)鏈路層報頭,傳輸層報頭+數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)層報頭,數(shù)據(jù),傳輸層報頭,0101110101001000010,數(shù)據(jù)的接收報文拆封,課程議題,TCP/IP協(xié)議棧,TCP/IP協(xié)議棧,TCP/IP協(xié)議棧是由一組不同功能的協(xié)議組合在一起構(gòu)成的協(xié)議棧利用一組協(xié)議完成OSI所實現(xiàn)的功能,TCP/IP中的主流協(xié)議,應(yīng)用層,表示層,會話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,IP,ICMP,IGMP,RARP,ARP,UDP,TCP,各種應(yīng)用程序?qū)?SMTP,FTP,DNS,SNMP,NFS,TFTP,由底層網(wǎng)絡(luò)定義的協(xié)議,Ethernet,Token-Ring,FDDI,X.25,Wirless,ATM,應(yīng)用層協(xié)議,HTTP超文本傳輸協(xié)議，提供瀏覽網(wǎng)頁服務(wù)Telnet遠(yuǎn)程登陸協(xié)議，提供遠(yuǎn)程管理服務(wù)FTP文件傳輸協(xié)議，提供互聯(lián)網(wǎng)文件資源共享服務(wù)SMTP簡單郵件傳輸協(xié)議，提供互聯(lián)網(wǎng)電子郵件服務(wù)POP3郵局協(xié)議3，提供互聯(lián)網(wǎng)電子郵件服務(wù)TFTP簡單文件傳輸協(xié)議，提供簡單的文件傳輸服務(wù),TCP(傳輸控制協(xié)議)屬于面向連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議UDP(用戶報文協(xié)議)屬于無連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,應(yīng)用層,傳輸層,Internet層,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,傳輸層協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)層主機到主機傳輸,傳輸層端到端可靠傳輸,互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),報文,報文,端口號,傳輸層利用端口號來區(qū)分上層的應(yīng)用協(xié)議。,HTTPFTPDNSTFTP,傳輸層,應(yīng)用層,端口8020、215369,源/目的端口號,應(yīng)用客戶端使用的源端口號一般為系統(tǒng)中未使用的且大于1023；目的端口號為服務(wù)器端應(yīng)用服務(wù)的進(jìn)程。如telnet為23。,主機B,常見的端口號,端口號的分類范圍Well-known端口：0-1023注冊端口：1024-49151動態(tài)或私有端口：49152-65535,TCP協(xié)議,TCP協(xié)議特點TCP-傳輸控制協(xié)議TCP屬于面向連接的協(xié)議TCP可以提供可靠的、有序的端到端之間的傳輸，并且進(jìn)行流量控制,TCP的工作過程,Seq序列號標(biāo)識該數(shù)據(jù)段在已發(fā)送數(shù)據(jù)流中的位置Ack應(yīng)答發(fā)送方通過返回一條消息來驗證數(shù)據(jù)已被接收,23,DP.,101,Seq.,301,Ack.,SP.,客戶端A,服務(wù)器B,TCP三次握手,注：TCP協(xié)議通過四次握手?jǐn)嚅_連接,客戶端A,服務(wù)器B,發(fā)送方,ACK5Windowsize=2,接收方,Window大小為發(fā)送方或接收方的緩存大小。,TCP滑動窗口,源端口號(16比特),目的端口號(16比特),其它UDP控制信息,數(shù)據(jù),校驗和(16比特),8字節(jié),UDP應(yīng)用在對延時比較敏感或不要求確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸時。,UDP段格式,網(wǎng)絡(luò)層,網(wǎng)絡(luò)層也叫Internet層負(fù)責(zé)將分組報文從源端發(fā)送到目的端網(wǎng)絡(luò)層作用為網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備提供邏輯地址負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的尋徑和轉(zhuǎn)發(fā),網(wǎng)絡(luò)層,IP,ICMP,IGMP,RARP,ARP,IP數(shù)據(jù)包格式,版本：IPv4、IPv6（目前主流為IPv4）IP：32bit表示的邏輯地址TTL:生存周期，每經(jīng)過一次路由減，TTL值為丟棄該數(shù)據(jù)包,ICMP(網(wǎng)際控制消息協(xié)議),主要用途:測試目的端的可達(dá)性(ping)測試到達(dá)目的端的路徑(tracert,pathping,traceroute,擴展ping)應(yīng)用Ping命令基于ICMP的兩種報文應(yīng)用echorequest和echoreply注意:封裝成IP數(shù)據(jù)包再傳給下一層,ICMP報文,IP數(shù)據(jù),尾部,IP首部,幀的數(shù)據(jù),幀的首部,ARP(地址解析協(xié)議),ARP作用負(fù)責(zé)將已知IP地址解析為MAC地址ARP工作過程ARP請求報文：廣播ARP應(yīng)答報文：單播RARP協(xié)議負(fù)責(zé)將已知MAC地址解析為IP地址,網(wǎng)絡(luò)接口層,IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)MAC層管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理地址，物理地址也被稱作MAC地址。LLC層主要負(fù)責(zé)對各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行封裝，使得協(xié)議能在物理線路上傳輸。,數(shù)據(jù),源地址,幀檢測序列,類型,目的地址,可變,2,6,6,4,XXXXXXXXXXXX,由廠商分配給設(shè)備,由IEEE分配給廠商(如:銳捷網(wǎng)絡(luò)00-D0-F8),前導(dǎo)位,MAC地址,8,單位:字節(jié),EthernetII的幀格式,MAC地址由48bit構(gòu)成，采用12位16進(jìn)制數(shù)表示,課程回顧,OSI七層參考模型概述數(shù)據(jù)封裝和拆封過程TCP/IP協(xié)議棧,課后習(xí)題,1、OSI七層模型中表示層的功能有哪些？2、TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的區(qū)別有哪些？3、簡述OSI七層模型中傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層的功能和它們進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝時頭部信息。4、TCP/IP協(xié)議棧和OSI七層模型之間的區(qū)別。5、IP地址與MAC地址的區(qū)別是什么？6、ARP協(xié)議的工作原理。7、TCP三次握手的過程。8、請問端口號的作用是什么？請問當(dāng)一臺客戶端主機訪問互聯(lián)網(wǎng)某服務(wù)器的WEB服務(wù)時，傳輸層封裝的源端口、目的端口分別是什么？,謝謝!,