《计算机网络模型与协议.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络模型与协议.ppt（67页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第二章 计算机网络模型与协议,神州数码网络大学2007-4,前期内容回顾,计算机软件系统与通信的关系通信信号网络分类网络拓扑网络介质无线网络传输方式,本章重点内容,什么是计算机网络协议OSI参考模型 对等层、封装与解封装 TCP/IP协议 IP地址规划方法认识国际标准化组织,网络协议,英语 信的开始+结束语Jane的名字（收信人）+John的名字（寄信人）地址 步行、驾驶汽车或者驾驶飞机 卡车使用的公路，沥青的或混凝土的,应用程序 计算机语言+格式会话应用端口号 计算机处所地址租用的线路或局域网的线路 物理介质,网络协议,是一类计算机程序主要关注网络节点之间传递数据的过程目的在于规范网络通信过
2、程，对各种可能出现的问题或网络其他设备的信号，使用合理的响应或操作，以最大限度的实现数据的可靠、高效传输。,OSI参考模型,Open System Interconnected开放式系统互连,纸和笔,英语,信的开始+结束语,Jane的名字（收信人）+John的名字（寄信人）,地址,步行、驾驶汽车或者驾驶飞机,卡车使用的公路，沥青的或混凝土的,应用层,提供网络与用户应用软件之间的接口服务比如http协议被很多应用程序使用完成与网络相关的进程 IE浏览器是一个应用程序，它就使用了若干应用层协议为它使用网络的过程服务。,表示层,传送语法 数据的压缩和解压缩，加密和解密,EBCDIC字符编码,ASCI
3、I字符编码,OSI 传送语法,会话层,包括访问验证和会话管理 建立和维护应用之间通信如：服务器验证用户登录,协议数据单元（PDU）,传输层,为会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，可靠地传输数据 通俗的讲：会话层负责管理-传输层干活寻址，连接管理，流量控制以及缓冲,分段（Segment）,网络层,负责将信息通过网络从源传送到目的地为每一个节点提供了一个唯一的地址。建立和维护虚电路电路交换网络（x.25）通过中间节点完成每个分组的独立路由选择分组交换网络（以太网）,分组或报文（packet/datagram）,数据链路层,负责将网络层的信息传输到网络中的下一个节点步行的邮递员、还是卡车
4、主要功能目前由网卡或交换机实现,逻辑链路控制子层(LLC)介质访问控制子层(MAC),数据被拆分并封装成数据帧（DataFrame）,LLC和MAC,LLC建立和释放LLC层的逻辑连接提供与高层(网络层)的接口差错控制、流量控制,MAC寻址(MAC寻址)通道争用(CSMA/CD)按确定方式发送(令牌传送),收货组，派单,运输组,物理层,人行道规则还是机动车道规则 物理的电气的机械的特性如何表示0和1比特怎样表示传输何时开始和结束同一时刻比特只能一个方向流动还是双向流动,数据还没有被组织仅作为原始的位流或电气电压处理,对等层,Jane,我写信给John，我只关心John能否看懂信，不知道邮递公司
5、会走哪条路，反正他们能给我送到就OK,John,邮递工人,我把货物和信件封到一个箱子里，我只关心这个箱子够不够大，会不会破，我不认识谁是John，这和我没关系,对等层,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,封装和解封装,信,信封,装车,邮局分拣封箱,信,信封,卸车,邮局拆箱分拣,运输,发信人,收信人,封装,解封装,数据的封装和解封装,用户数据,传输过程,解封装,封装,TCP/IP协议层次结构,TCP/IP协议,提供应用程序网络接口,OSI参考模型,网络层,传输层,应用层,网络接入层,网络接口层,802.x以太网P
6、PP 运营商网络802.11系列无线局域网络11、11a、11b、11g、11n不属于TCP/IP协议族，主要为TCP/IP协议服务提取数据包给网络层,网际层,IP协议定址ICMP协议差错控制ARP协议找到地址对应的物理硬件RARP协议找到物理硬件对应的逻辑地址,课堂实验,学会使用网络抓包软件sniffer安装、注册启动（双网卡时，识别并选择正确的网卡）启动捕获数据包过程使用网络浏览网页、开启windows共享、使用Ping命令测试与组员PC的连通性。停止捕获并查看捕捉到的数据分别找到浏览网页的数据，使用windows共享的和Ping命令的数据。寻找ip、icmp、arp包。,课堂实验,认识I
7、P地址和掩码的作用布置网络环境如下图所示配置PC1的地址为192.168.1.10，掩码为255.255.255.0；PC2的地址为192.168.1.20，掩码为255.255.255.0；使用ping命令测试连通性；将PC2的IP地址更改为192.168.2.20，掩码为255.255.255.0，再次测试连通性。再将两台PC的掩码均更改为255.255.0.0，测试连通性结果如何？,实验结果讨论,问题1根据上面的现象体会到什么？将第一步中PC1的地址改为192.168.1.11能否连通？在什么范围内配置是可以连通的？两台PC改成相同的地址能否连通？有什么现象？问题2网络掩码的作用是什么？
8、怎样理解？问题三本实验是否需要配置PC的默认网关，什么情况下需要配置？,认识IP（v4）地址,IP地址的类别,B类地址:,C类地址:,D类地址:用于组播,E类地址:用于实验研究,1,1,网络号,主机号,0,2,3,1,1,网络号,主机号,1,0,15,16,31,23,24,31,0,0,IP地址的表示,点分十进制表示：,00001010,00000001,10010001,00011110,二进制,十进制,10,1,145,30,问题：A、B、C、D、E类地址特征怎样？算出来。,网络掩码,32位的二进制值通过使用网络掩码，可以使网络设备清楚的了解当前IP地址所在的网络掩码中为1的位对应的IP
9、地址位表示网络号掩码中为0的位对应的IP地址位表示主机号,255,0,0,0,网络掩码,B类地址掩码是多少？C类地址掩码是多少？D类是否需要掩码？,1,1,网络号,主机号,0,15,16,31,0,2,3,1,1,网络号,主机号,1,0,23,24,31,0,网络地址和广播地址,网络地址标识一个网络的方位主机位全为0广播地址代表一个物理网络的所有主机主机位全为1主机IP不可以是网络或广播地址,IP地址的配置,给网卡配置，每个网卡都应有IP地址双网卡主机，应配置不同网段的地址,什么问题？,IPv4的地址空间匮乏,IP子网的划分私有地址空间和NAT技术A类私有空间：10.0.0.110.255.2
10、55.254B类私有空间：172.16.0.1172.31.255.254C类私有空间：192.168.0.1192.168.255.254,子网和子网掩码,课堂实验,理解子网和子网掩码的概念布置网络环境如下图所示配置PC1的地址为192.168.1.70，掩码为255.255.255.240；PC2的地址为192.168.1.81，掩码为255.255.255.240；使用ping命令测试连通性；将PC2的IP地址更改为192.168.1.78，掩码为255.255.255.240，再次测试连通性。在哪个范围内的地址可以与PC1在255.255.255.240的掩码下相互连通呢？计算结果并用
11、实验加以验证。,NAT示意,IP协议特点,无连接不可靠,IP如果发现错误，则通知另一个协议发回错误信息,IP:有错误，丢弃,Data,PC1,PC2,先发不一定会先到,发送后不会回应一个确认，需使用ICMP协议作确认,IP数据包格式,课堂实验,理解IP协议与ICMP协议的关系开启sniffer抓所有数据包使用ping命令网络环境连通性停止sniffer抓包过程并查看抓取的数据再次开启sniffer抓包使用IE浏览器访问一个不可能连通的网页停止抓包过程并查看抓取的数据比较二次的数据有何联系？,ICMP过程分析,Ping功能的实现,A,B,ICMP echo询问,B 可达吗?,ICMP echo
12、reply 答复,可达,ICMP过程分析,Tracert/trace功能的实现,A,B,C,第一跳可达吗？,ICMP echo request(TTL=1),ICMP TTL-expired到达下一跳,可达,第二跳可达吗？,ICMP echo request(TTL=2),ICMP echo reply顺利到达,可达,课堂实验,理解ARP协议功能PC1与PC2配置相同网段地址在PC1和PC2中分别在命令行模式使用ARP A命令，结果如何？在PC1中开启sniffer抓包过程PC1发起ping PC2的测试命令再次在PC1和PC2中使用ARP a察看结果如何？停止PC1的抓包过程，察看结果，分析
13、ARP协议的报文结构,ARP过程分析,192.168.10.1,192.168.10.2,IP:0800.115e.1200.45e1,IP:192.168.10.2=?,IP地址,映射,Ethernet地址,本地ARP,课堂实验,DHCP与RARP协议在PC2中设置DHCP服务器，定义地址池和相应作用选项在PC1中开启sniffer并启动抓包过程PC1的IP地址项设置为自动获取待PC1已经获取IP地址后，停止抓包察看抓取的数据包，分析是否为RARP协议报文我们得出什么结论？,RARP协议工作原理,Ethernet:0800.0020.1111IP:192.168.10.1,Ethernet:
14、0800.0020.1111 IP=?,我的IP地址是什么？,我听到广播了你的IP地址是 192.168.10.1,Ethernet地址,映射,IP地址,192.168.10.1 192.168.10.2,DHCP工作过程,1,IP 租借请求,3,IP 地址选择,2,IP 租借提供,4,IP 使用确认,DHCP客户机,DHCP服务器,5,IP 地址续约,6,IP 地址释放,传输层协议,TCP可靠的有连接的IP包头中协议字段值为6UDP不可靠的无连接的IP 包头中协议字段值为17,TCP报头格式,Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,源端口(16),目的端口(16),序号(32)
15、,确认号(32),保留(6),代码位(6),窗口(16),校验和(16),紧急指示符(16),任选项(0 or 32),数据(上层协议数据,可变长),报头长度(4),TCP的端口号,端口号,传输层协议,应用层协议,TCP,FTP,TELNET,DNS,HTTP,SMTP,NNTP,21,23,25,53,80,119,20,TCP三次握手过程,课堂实验,三次握手过程将PC2中的ftp服务器打开开启PC1的sniffer抓包过程PC1使用ftp命令登陆PC2在ftp成功后使用dir命令查看主目录文件结束PC1的抓包，察看捕获的数据找出TCP三次握手的数据包，分析其中的序列号和确认号之间的关系。,
16、三次握手-1,三次握手-2,三次握手-3,思考,三次握手的第一次握手有何特点？三次握手的第二次握手有何特点？三次握手的最后一个数据有什么特点？TCP携带上层数据传输时的序列号和确认号怎样变化？与建立连接的数据有何差别？,窗口流控,源主机,目的主机,超时重传,我发送了1号和2号包,我收到了1号包,。,。,2号包丢了,基于TCP的应用举例,TCP连接,客户,服务器,监听TCP端口80,服务器程序,寻找服务器端口80,监听TCP端口23,服务器,客户,TCP连接,寻找服务器端口23,TELNET,HTTP,TCP端口21建立控制连接通过端口20建立数据连接,服务器,客户,TCP连接,传送文件,寻找服
17、务器端口21,FTP,数据连接,Internet,Internet,Internet,Internet,Internet,UDP报文格式,Bit 0,Bit 15,Bit 16,Bit 31,UDP的端口号,端口号,传输层协议,应用层协议,UDP,DNS,SNMP,NTP,TFTP,53,69,123,161,典型的UDP应用举例,监听UDP端口69,寻找服务器UDP端口69,客户端,TFTP在短距离，可靠性较高的链路上传输小文件,应用层协议,HTTP-超文本传输协议FTP文件传输协议TELNET远程访问网络协议Telecommunication network protocol SMTP简单
18、邮件传输协议DNS域名字解析协议TFTP简单邮件传输协议TriviaI File Transfer Protocol。,课堂实验,TCP端口号与应用层协议的对应在PC2中分别安装FTP、http、telnet等服务器，并开启他们。在PC1中开启sniffer抓包过程从PC1分别进行FTP、http和telnet的登陆过程停止抓包并察看捕获的数据使用学习过的理论知识区分哪些属于FTP、http、telnet。,思考,FTP协议对应的传输层控制端口是多少？数据传送端口号是多少？什么样的数据在控制端口传输？什么样的数据在数据端口传送？当访问一个网页之后仅浏览会不会产生HTTP流量？怎样在sniffe
19、r中寻找抓包中的用户名和口令？,课堂实验,UDP 端口号与应用层协议的对应PC1接入internet（方式不限）将PC1的sniffer打开捕获UDP数据过程从PC1访问互联网的某站点待站点已登陆后，停止捕获察看捕获的UDP数据是什么类型的，说明了什么？,IE访问Web站点的逻辑过程,第一步，IE向主机的DNS服务器发送查询某web站点名称对应的IP地址的请求,第二步，主机的DNS服务器回应某web站点名称对应的IP地址给主机,第三步，主机通过具体网络设备将数据包发送到这个Web站点,国际标准化组织,国际标准化组织(ISO),电子电气工程师协会(IEEE),美国国家标准局(ANSI),电子工业协会/电信工业联盟(EIA/TIA),国际电信联盟(ITU),INTERNET行动委员会(IAB),本章小结,OSI参考模型七层功能TCP/IP协议四层功能互联网层各协议的作用和工作过程传输层与互联网层的联系传输层与应用层的关系IP地址的规划及子网的意义私有地址的存在及其意义,思考题,TCP/IP协议看起来好复杂，好庞大，那么我们组建一个网络究竟需要些什么呢？怎样从无到有的构建一个网络出来呢？我们了解这些协议究竟怎样使用?网络管理员熟悉这个究竟有何意义？,
