分组网传输原理IP网络技术概述.ppt
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1、Page0,修订记录,本页不打印,IP网络技术概述,Page2,前 言,数据通信业务广泛,如宽带上网、路由交换、黑客攻击、病毒、加密、认证都属于数据通信的范畴。可以说数据通信网络已经成为人们生活不可缺少的一部分,就象空气和水一样重要。,Page3,培训目标,学完本课程后,您应该能: 掌握数据通信网络的特点 掌握IP网络的基本原理 掌握IP网络的结构和分类 了解IP网络发展的趋势,Page4,目 录,什么是数据通信 IP网络的基本原理 IP网络的结构 IP网络的发展趋势,Page5,什么是数据通信?,数据通信 数据通信是计算机与计算机或计算机与终端之间的通信。 是将快速传输数据的通信技术和数据处
2、理、加工及存储的计算机技术相结合,从而给用户提供及时准确的数据。,Page6,数据通信网络,数据通信网络特点: 连接不同地域的数据通信终端设备 实现了资源的共享 信息处理的集中化,Page7,目 录,什么是数据通信 IP网络的基本原理 IP网络的结构 IP网络的发展趋势,Page8,数据通信协议基础,OSI RM:开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model )。 TCP/IP协议族,网络世界的法律!,Page9,TCP/IP协议和OSI参考模型,TCP/IP协议栈具有简单的分层设计,与OSI参考模型有清晰的对应关系。,7,6,5
3、,4,3,2,1,OSI参考模型,TCP/IP,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,5,4,3,2,1,数据通信主要 工作在下三层,Page10,数据通信工作的主要分层物理层,物理层功能: 定义了电压、接口、电缆标准、传输距离 传输比特流 定义了传输介质:同轴电缆、双绞线、光纤、无线电波等 物理层主要设备: 集线器HUB 中继器Repeater,TCP/IP,应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,5,4,3,2,1,Page11,物理层工作原理,Page12,CSMA/CD和冲突域,CSMA/CD载波侦听多路访问/冲突检
4、测,是一种在共享介质条件下多点通讯的有效手段,其基本规则如下: (1)若介质空闲,传输;否则,转2); (2)若介质忙,一直监听到信道空闲,然后立即传输; (3)若在传输中测得冲突,则发出一个短小的人为干扰(jamming) 信号,使得所有站点都知道发生了冲突并停止传输; (4)发完人为干扰信号,等待一段随机的时间后,再次试图传 输,回到(1)重新开始。 物理网段(冲突域):连接在同一导线上所有工作站的集合。连接的节点越多,发生冲突的可能性就越大。,Page13,数据通信工作的主要分层数据链路层,数据链路层功能: 物理地址(MAC)定义 链路参数、流控参数定义 差错验证 数据链路层主要设备:
5、以太网交换机(L2) 网桥(Bridge),TCP/IP,应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,5,4,3,2,1,Page14,物理地址(MAC)介绍,每一台设备都需要一个全球唯一的物理地址来表征。 MAC地址由48个二进制位组成,其中前24位代表设备制造商,后24位由各个厂商自行分配。,Page15,二层数据转发原理,查找二层转发表(MAC地址表),根据目的MAC地址转发 源MAC地址学习,DMAC:0010-1234-5678 SMAC:0020-3456-7892,MAC Port 0010-1234-5678 E0 0020-3456-7892 E1,E0,E1,MAC Por
6、t 0010-1234-5678 E0 0020-3456-7892 E1,E1,DMAC:0010-1234-5678 SMAC:0020-3456-7892,E0,DMAC:0010-1234-5678 SMAC:0020-3456-7892,Page16,二层交换的优缺点,以太网交换机采用每个端口一个冲突域,减少了冲突发生的可能性。 二层交换同时也存在一些问题; 广播泛滥,网络性能易受影响 网络安全性较差,如何来解决广播风暴和网络安全问题?,Page17,VLAN(Virtual Local Area Network),VLAN虚拟局域网把物理网络划分成多个逻辑网络,使用不同的VLAN
7、ID表示。 VLAN的标准: 802.1Q,IEEE于1996 制定,Page18,链路类型,VLAN链路类型: Access链路,传送不带Tag的数据帧,设备和用户间的链路 Trunk链路,传送Tag数据帧,设备间的链路,Page19,VLAN的功能,VLAN虚拟局域网把物理网络划分成多个逻辑网络,使用不同的VLAN ID表示。 相同VLAN内主机可以任意通信二层交换 不同VLAN内主机二层流量完全隔离 阻断广播包,减小广播域 提供了网络安全性 提供二层服务质量QoS的保证,Page20,虚拟工作组,虚拟工作组可以把物理网络划分成多个逻辑的网络,增强移动性和灵活性的需求。 使用VLAN的另一
8、个目的就是建立虚拟工作组模型 。,Page21,VLAN不足,VLAN技术的引入,解决了传统以太网弊端广播泛滥、网络安全性差等弊端,但是VLAN也存在一些不足: 不同VLAN用户无法互访,上述问题需要网络层协议来解决,Page22,数据通信工作的主要分层网络层,网络层功能: 定义网络层地址 寻址和转发 网络层主要设备: 路由器 L3以太网交换机 网络层协议: IP协议(IP网络) IPX协议(Novell网络),TCP/IP,应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,5,4,3,2,1,Page23,IP地址,IP地址唯一标示一台网络设备,由32个二进制位组成。 IP地址结构分为两部分 网络
9、地址部分 主机地址部分 IP地址功能上分为: 公网地址 私网地址 10.0.0.010.255.255.255 172.16.0.0172.31.255.255 192.168.0.0192.168.255.255,Page24,IP地址分类,1.0.0.0126.255.255.255,128.0.0.0191.255.255.255,192.0.0.0223.255.255.255,224.0.0.0239.255.255.255,240.0.0.0255.255.255.255,Page25,三层数据转发原理,A,C,DIP:10.2.0.10 SIP:10.1.0.20,RTA,RTC
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- 组网 传输 原理 IP 网络技术 概述
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