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1、,网络基础知识培训内容,TCP/IP协议栈,交换基本原理,路由基本原理,数据包转发实例,第一节 TCP/IP协议栈,TCP/IP协议栈,主机A,Internet,TCP/IP,主机B,Transmission Control Protocol / Internet Protocol是互联网上通信的标准,提供应用程序接口,处理数据格式、数据加密等,建立、维护和拆除应用程序的会话,建立、管理和拆除主机端到端连接,寻址和路由选择,提供介质访问、链路管理等,比特流传输,1.1 OSI参考模型,面向用户应用,面向数据传输,许多功能在多个层次重复，有冗余感（如流控，差错控制等） 各层功能分配不均匀（链路、
2、网络层任务重，会话层任务轻） 功能和服务定义复杂，很难产品化（实际应用中几乎没有完全按OSI七层模型设计的产品）,OSI模型的缺陷,网络接入层,网络层,传输层,应用层,1.2 TCP/IP协议栈,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,Application,Transport,Internet,Network Access,OSI 参考模型,TCP/IP协议栈,TCP/IP协议栈与OSI的对应关系,网络接入层,网络层,传输层,应用层,应用层,应用层提供了人机交互的接口,传输层,网络接入层,网络
3、层,传输层,应用层,传输层提供了可靠和不可靠传输,网络层,Application,Transport,Internet,Network Access,TCP/IP协议栈,网络层提供了路由寻址功能,Internet Protocol (IP)路由寻址Internet Control Message Protocol (ICMP)用于连通性测试或路由追踪Address Resolution Protocol (ARP)将IP地址映射到MAC地址Reverse Address Resolution Protocol (RARP)将MAC地址映射到IP地址,Application,Transport,
4、Internet,Network Access,TCP/IP协议栈,网络接入层定义了硬件地址和数据在物理介质上的传输,Logical Link Control(LLC)定义了流量控制和错误检查等功能Media Access Control(MAC)定义了硬件地址Physical Layer定义了数据在物理介质上的传输,网络接入层,100010010011100011001100010,数据(DATA),段(Segment),比特(Bit),DATA,TCP/UDPHead,IPHead,包(Packet),FrameHead,帧(Frame),FCS,1.3 数据包的封装,1.4 数据包的解封
5、装,DATA,数据(DATA),段(Segment),DATA,DATA,TCP/UDPHead,包(Packet),DATA,FrameHead,帧(Frame),FCS,IPHead,DATA,第二节 交换基本原理,地址学习,交换机的功能,帧的转发,环路防止,CAM表,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,A,B,C,D,交换机学习主机地址,开机时CAM（内容可寻址存储器）表是空的,主机A发送数据帧给主机C交换机记录下主机A的MAC地址 对应端口E0 帧被转发到除端口E0以外的其它所有
6、端口,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0: 0260.8c01.1111,E0,E1,E2,E3,D,C,B,A,CAM表,交换机学习主机地址,主机D发送数据帧给主机C交换机记录下主机D的MAC地址对应端口E3帧被转发到除端口E3以外的其它所有端口,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0: 0260.8c01.1111,E3: 0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,A,B,CAM表,交换机学习主机
7、地址,host A发送数据帧给主机C在地址表中有目标主机，数据帧不再泛洪而直接转发,E0: 0260.8c01.1111,E2: 0260.8c01.2222,E1: 0260.8c01.3333,E3: 0260.8c01.4444,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,X,X,D,C,A,B,CAM表,交换机确定转发过滤帧,主机D发送广播帧或多点帧广播帧或多点帧泛洪到除源端口外的所有端口,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260
8、.8c01.4444,E0,E1,E2,E3,D,C,A,B,E0: 0260.8c01.1111,E2: 0260.8c01.2222,E1: 0260.8c01.3333,E3: 0260.8c01.4444,CAM表,广播帧和多播帧,第三节 路由基本原理,概述,路由过程是将数据报文从一个逻辑网段转发到其它网段的过程，路由器可以完成这种逻辑网段间流量转发工作路由器主要完成以下两种功能路由：学习和维护路由表交换：完成从路由器入端口到出端口的数据报文的转发,要实现路由路由器必须知道:目的地址源地址所有可能的路由路径最佳路由路径管理路由信息,172.16.1.0,10.120.2.0,实现路由的
9、条件,路由表的建立,直连路由直接连接的可达网段静态路由手工配置的可达网段动态路由路由协议生成的可达网段,路由器通过路由算法或手工配置得到并维护路由表， 接收到数据包后1. 删除第 2 层帧头和帧尾来解封第 3 层数据包。 2. 检查 IP 数据包的目的 IP 地址以便从路由表中选择最佳路径。3. 将第 3 层数据包封装成新的第 2 层帧，并将该帧从送出接口转发出去。,第四节 数据包转发实例,PC1 需要向 PC2 发送一个数据包,数据包的传输过程,Step1- PC1 将IP数据包封装成以太网帧， 并将其目的MAC地址设为 R1 F0/0接口的MAC地址,数据包的传输过程,数据包的传输过程,S
10、tep2(1)- R1发现帧的目的mac地址是自己的mac地址,Step2(2)-R1剥离帧头帧尾后检测目的IP地址.,数据包的传输过程,数据包的传输过程,Step2(3)-R1在路由表中寻找目的IP地址.,数据包的传输过程,Step2(4)-R1查询下一跳IP地址，重新封装帧,数据包的传输过程,Step2(5)-R3将数据包从接口Fa0/1转发出去,数据包的传输过程,Step3(1)- R2发现帧的目的mac地址是自己的mac地址,Step3(2)- R2 剖离帧头帧尾后检测目的ip地址,数据包的传输过程,数据包的传输过程,Step3(3)- R2在路由表中寻找目的IP地址，选择最佳路由,数
11、据包的传输过程,Step3(4)- R2 重新封装新的第二层数据帧,数据包的传输过程,Step3(5)- R2 将新的数据帧从接口 S0/0/0 转发出去,数据包的传输过程,Step4(1)- R3 接收 PPP 帧,Step4(2)- R3 剥离 PPP 帧头帧尾后检测目的 IP地址,数据包的传输过程,数据包的传输过程,Step4(3)- R3在路由表中寻找目的IP地址,数据包的传输过程,Step4(4)- R3 的F0/0 接口直接连接到PC2，重新封装帧并从F0/0转发.,数据包的传输过程,Step5- IP 数据包到达 PC2 ， 帧头帧尾被剥离后继续检测上层协议， 最终数据经过解封装传递到上层应用。,结论 数据链路层目的地址和源地址将随数据包从一台路由器转发到下一台路由器而不断发生变化，网络层IP地址始终不会发生变化。 也就是说MAC地址是主机在LAN内部的标识，IP地址是主机在WAN上的标识。,
