OSI網(wǎng)絡(luò)模型和TCPIP協(xié)議棧

1、OSI網(wǎng)絡(luò)模型和TCPIP協(xié)議棧2RCNA理論理論 OSI網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)絡(luò)模型和 TCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧課程的目的課程的目的 ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)模型模型 TCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集線器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集線器,交換機(jī)交換機(jī),路由器的功能路由器的功能議題議題 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指把若干臺(tái)地理位置不同，且具有獨(dú)立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指把若干臺(tái)地理位置不同，且具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)，通過(guò)通信設(shè)備和線路相互連接起來(lái)，功能的計(jì)算機(jī)，通過(guò)通信設(shè)備和線路相互連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和共享。以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和共享。 通信的分類通信的分類單播單播廣播廣播多播多播65.會(huì)話層會(huì)話層 6.表示層表示

2、層 7.應(yīng)用層應(yīng)用層面向用戶應(yīng)用面向用戶應(yīng)用面向數(shù)據(jù)傳輸面向數(shù)據(jù)傳輸1.ISO/OSI 通信的規(guī)則通信的規(guī)則 OSI應(yīng)用層應(yīng)用層用戶接口用戶接口(如如: ,ftp,E-mail,遠(yuǎn)程教育遠(yuǎn)程教育,在線考試在線考試,視頻點(diǎn)播視頻點(diǎn)播) OSI表示層表示層數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的表示方數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的表示方法法(如如:ASCII,JPEG)以以ASCII為例為例:“A”表示為表示為41H“a”表示為表示為61H OSI會(huì)話層會(huì)話層會(huì)話的概念會(huì)話的概念:請(qǐng)求方與應(yīng)答方交換的一組請(qǐng)求方與應(yīng)答方交換的一組數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)隔離不同的應(yīng)用數(shù)據(jù)流隔離不同的應(yīng)用數(shù)據(jù)流傳輸層傳輸層 數(shù)據(jù)鏈路層

3、數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸層報(bào)頭傳輸層報(bào)頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層報(bào)頭網(wǎng)絡(luò)層報(bào)頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層報(bào)頭數(shù)據(jù)鏈路層報(bào)頭 表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層會(huì)話層會(huì)話層數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包比特比特?cái)?shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)封裝數(shù)據(jù)封裝數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層報(bào)頭網(wǎng)絡(luò)層報(bào)頭 + 傳輸層報(bào)頭傳輸層報(bào)頭 + 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層報(bào)頭數(shù)據(jù)鏈路層報(bào)頭傳輸層報(bào)頭傳輸層報(bào)頭+ 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層報(bào)頭網(wǎng)絡(luò)層報(bào)頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸層報(bào)頭傳輸層報(bào)頭傳輸層傳輸層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層會(huì)話層會(huì)話層 接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)拆封數(shù)據(jù)拆封應(yīng)用層應(yīng)用層

4、表示層表示層會(huì)話層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層Internet層層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層利用一組協(xié)議完成利用一組協(xié)議完成OSI所實(shí)現(xiàn)的功能所實(shí)現(xiàn)的功能,這組協(xié)議叫做這組協(xié)議叫做協(xié)議棧協(xié)議棧 TCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧 OSI物理層物理層定義定義:1.物理傳輸介質(zhì)物理傳輸介質(zhì)eg.雙絞線雙絞線,光纖光纖2.連接器連接器eg.RJ45,SC,GBIC(千兆接口卡千兆接口卡) RJ-45連接器連接器181RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC1TD+2TD-3RD+4NC5NC6RD-7NC8NC計(jì)算機(jī)或路由器計(jì)算機(jī)或

5、路由器 直連線直連線Hub或交換機(jī)或交換機(jī)用于異種設(shè)備之間互連用于異種設(shè)備之間互連 交叉線交叉線1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC用于同種設(shè)備之間互連用于同種設(shè)備之間互連ABCD Hub工作在物理層工作在物理層 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖傳輸系統(tǒng)是通過(guò)光纜進(jìn)行連接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖傳輸系統(tǒng)是通過(guò)光纜進(jìn)行連接光纖按照傳輸模式來(lái)劃分光纖按照傳輸模式來(lái)劃分 OSI數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層IEEE802模型將模型將OSI的的 L2進(jìn)行劃分進(jìn)行劃分上層上層:邏輯鏈路控制層邏輯鏈路控制層(LLC)指明上一層所對(duì)應(yīng)的協(xié)議指明上一層所對(duì)應(yīng)的協(xié)議底層底層:介質(zhì)訪

6、問(wèn)控制層介質(zhì)訪問(wèn)控制層(MAC)定義了數(shù)據(jù)發(fā)送的機(jī)制定義了數(shù)據(jù)發(fā)送的機(jī)制,差錯(cuò)檢測(cè)差錯(cuò)檢測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源地址源地址幀檢測(cè)序列幀檢測(cè)序列類型類型目的地址目的地址可變可變2664XXXXXX XXXXXX由廠商分配給由廠商分配給設(shè)備設(shè)備由由IEEE分配給分配給廠商廠商(如如:實(shí)達(dá)實(shí)達(dá)00-D0-F8)前導(dǎo)位前導(dǎo)位MAC 地址地址8單位單位:字節(jié)字節(jié) Ethernet II的幀格式的幀格式載波偵聽多路訪問(wèn)載波偵聽多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)(CSMA/CD)Ethernet數(shù)據(jù)幀的發(fā)送機(jī)制數(shù)據(jù)幀的發(fā)送機(jī)制特點(diǎn)特點(diǎn): 2.交換機(jī)每個(gè)端口帶寬是獨(dú)立的交換機(jī)每個(gè)端口帶寬是獨(dú)立的 4.交換機(jī)能夠識(shí)別交換機(jī)能夠識(shí)別

7、 L2的控制信息的控制信息0123交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層定義定義:1.互連多條數(shù)據(jù)鏈路互連多條數(shù)據(jù)鏈路(為互連網(wǎng)中每個(gè)設(shè)備分配邏輯為互連網(wǎng)中每個(gè)設(shè)備分配邏輯地址地址)2.決定數(shù)據(jù)傳輸路徑?jīng)Q定數(shù)據(jù)傳輸路徑(根據(jù)路由信息根據(jù)路由信息) OSI網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 IP 數(shù)據(jù)包格式數(shù)據(jù)包格式版本號(hào)版本號(hào)(4比特比特)目的目的 IP 地址地址(32比特比特)其它其它IP控制信息控制信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)生存周期生存周期 (8比特比特)上層協(xié)議上層協(xié)議 (8比特比特)源源 IP 地址地址 (32比特比特)20字節(jié)字節(jié)L3的控制信息的控制信息路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層 IP 地址地址網(wǎng)絡(luò)位網(wǎng)

8、絡(luò)位主機(jī)位主機(jī)位 10101100 00010000 01111010 11001100 172 16 122 204128643216842132比特的二進(jìn)制數(shù)比特的二進(jìn)制數(shù)每每8比特表示成一個(gè)十進(jìn)制數(shù)比特表示成一個(gè)十進(jìn)制數(shù)A類類: B類類: C類類: D類類: 多播組編號(hào)多播組編號(hào) E類類: 用于實(shí)驗(yàn)用于實(shí)驗(yàn)NetworkHostHostHostNetwork NetworkHostHostNetwork Network NetworkHost8 比特比特8 比特比特8 比特比特8 比特比特 IP地址的分類地址的分類1A類類:0NNNNNNNHostHostHost8 916 1724 2

9、532(1-126)1B類類:10NNNNNNNetworkHostHost8 916 1724 2532(128-191)1C類類:110NNNNNNetworkNetworkHost8 916 17242532(192-223)1D類類:1110MMMM多播組多播組多播組多播組多播組多播組8 916 17242532(224-239) IP地址的分類地址的分類 IP網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)的計(jì)算方法網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)的計(jì)算方法 2N-2 公式公式:“N”代表主機(jī)位數(shù)代表主機(jī)位數(shù)主機(jī)位全主機(jī)位全“0”表示網(wǎng)絡(luò)編號(hào)表示網(wǎng)絡(luò)編號(hào)主機(jī)位全主機(jī)位全“1”表示該網(wǎng)絡(luò)中的廣播表示該網(wǎng)絡(luò)中的廣播私有地址私有地址(RFC19

10、18)ABC主要用于主要用于:1.測(cè)試目的端的可達(dá)性測(cè)試目的端的可達(dá)性(ping)2.測(cè)試到達(dá)目的端的路徑測(cè)試到達(dá)目的端的路徑(tracert,pathping,traceroute,擴(kuò)展擴(kuò)展ping)ICMP(網(wǎng)際控制消息協(xié)議網(wǎng)際控制消息協(xié)議)以單播回應(yīng)以單播回應(yīng):IP為為 的的MAC為為0800.0020.1111 以詢問(wèn)以詢問(wèn):IPMAC ARP(地址解析協(xié)議地址解析協(xié)議)ARP(一個(gè)一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)內(nèi))ARP(跨越多個(gè)跨越多個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)) OSI傳輸層傳輸層主要負(fù)責(zé)主要負(fù)責(zé):1.將上層應(yīng)用加以區(qū)分將上層應(yīng)用加以區(qū)分(端口號(hào)端口號(hào))3.可靠可靠(如如:TCP,SP

11、X)或不可靠或不可靠(如如:UDP)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)TCP(傳輸控制協(xié)議傳輸控制協(xié)議)屬于面向連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議屬于面向連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議UDP(用戶報(bào)文協(xié)議用戶報(bào)文協(xié)議)屬于無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議屬于無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層Internet層層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 TCP/IP傳輸層傳輸層傳輸層FTPTCP 20，21TelnetTCP 23HTTPTCP 80DNSTCP,UDP 53TFTPUDP 69主機(jī)主機(jī) A102823源端口源端口目的端口目的端口主機(jī)主機(jī) B應(yīng)用客戶端使用的源端口號(hào)一般為系統(tǒng)中應(yīng)用客戶端使用的源端口號(hào)一般為系統(tǒng)中未使用的且大于未使用的且大

12、于1023 TCP 段格式段格式源端口號(hào)源端口號(hào) (16比特比特)目的端口號(hào)目的端口號(hào)(16比特比特)順序號(hào)順序號(hào)(32比特比特)應(yīng)答號(hào)應(yīng)答號(hào) (32比特比特)窗口大小窗口大小 (16比特比特)校驗(yàn)和校驗(yàn)和 (16比特比特)其它其它TCP控制信息控制信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)20字節(jié)字節(jié)發(fā)送發(fā)送 SYN (seq=100)接收接收SYN發(fā)送發(fā)送SYN, ACK (seq=300 ack=101)建立連接建立連接(seq=101 ack=301)主機(jī)主機(jī)A主機(jī)主機(jī)B123接收接收SYN,ACK TCP三次握手過(guò)程三次握手過(guò)程102823SP.DP.Seq.302Ack.102823DP.Seq.301Ack.

13、102823SP.DP.Seq.301Ack.102823SP.DP.Seq.302Ack.SP. TCP的工作過(guò)程的工作過(guò)程hostAhostB 窗口數(shù)為窗口數(shù)為“1” 接收方接收方發(fā)送發(fā)送1接收接收 1接收接收 ACK 2 發(fā)送發(fā)送 ACK 2發(fā)送發(fā)送 2接收接收 2接收接收 ACK 3發(fā)送發(fā)送 ACK 3發(fā)送發(fā)送 3接收接收 3接收接收 ACK 4發(fā)送發(fā)送 ACK 4 發(fā)送方發(fā)送方Window size = 3發(fā)送發(fā)送 2發(fā)送方發(fā)送方Window size = 3發(fā)送發(fā)送 3ACK 3Window size = 2第三個(gè)數(shù)據(jù)第三個(gè)數(shù)據(jù)段被丟棄段被丟棄Window size = 3發(fā)送發(fā)送 4Window size = 3發(fā)送發(fā)送 3ACK 5Window