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,TCP/IP 技术,Part #,Page 2,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,Page 3,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,Page 4,IP Internet业务举例,TCP/IP概述,Page 5,IP Internet业务,TCP/IP概述,Page 6,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,Page 7,OSI和TCP/IP层模型功能描述,TCP/IP概述,OSI各层主要功能,TCP/IP各层主要功能,Page 8,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。,Page 9,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。,Page 10,TCP和UDP的主要特性,TCP/IP概述,传输控制协议(TCP),使用序列号(sequence numbering)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(Port Numbers)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),Page 11,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,Page 12,地址解析(Address Resolution),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,Page 13,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WWW.IETF.ORG,辅助的可以查WWW.CISCO.COM 其他还有ITU-T,ATM FORUM,FR FORUM,信息产业部的等。 也可以查公司NOTES系统里的标准管理。,Page 14,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,Page 15,局域网LAN综述,以太网技术,IEEE 802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,Page 16,局域网LAN综述,IEEE 802.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(Token Ring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,Page 17,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,Page 18,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。 Type IP=0 x0800,Type ARP=0 x0806 数据:第三层用户数据 FCS:32比特的CRC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MTU1500字节,以太网技术,Page 19,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,Page 20,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,Page 21,如何建园区网?,Page 22,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,IEEE802.3802.6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。,Page 23,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,广域网简介,Page 24,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,Page 25,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,Page 26,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 PID0 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,Page 27,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,Page 28,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-232C EIA/TIA-422/423 V.35 链路层 ISO 33091979:HDLC ISO 33091984:备忘录1启动/停止传输 ISO 33091984/PDAD1:对HDLC的控制字段的编码的定义,广域网简介,Page 29,DDN数字数据网,基于时隙交叉复用 用户一直占有带宽 组网:,Page 30,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,Page 31,分组交换X.25,交换方式:虚电路 永久虚电路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VCN HIC:最高单向入呼叫VCN LTC:最低双向呼叫VCN HTC:最高双向呼叫VCN LOC:最低单向出呼叫VCN HOC:最高单向出呼叫VCN VC=0为系统占用;1(LIC-1)为PVC业务; LIC255为SVC业务。,广域网简介,Page 32
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