思科网络技术学院培训教程.ppt

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思科网络技术学院培训教程谷元金课程目标掌握OSI/rm；会对IP子网进行有效划分，以便于有效地管理网络掌握路由器的工作原理、组成；掌握几种路由选择协议：

rip、ospf、igrp、eigrp的工作原理并对其进行配置。

掌握交换机的工作原理、Vlan的划分、stp原理。

广域网基础知识，常见的几种线路的工作原理及配置通过配置访问列表来控制对网络段或网络资源的访问Isdn的原理及配置、PPP原理及配置、framerelay原理及配置、Nat原理及配置第一部分TCP/IP协议原理第1章OSI参考模型概述在计算机网络产生之初，每个计算机厂商都在计算机网络产生之初，每个计算机厂商都有一套自己的网络体系结构的概念，它们之间有一套自己的网络体系结构的概念，它们之间互不相容互不相容国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO）在）在19781978年建立了一年建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统互联个分委员会来专门研究一种用于开放系统互联的体系结构（的体系结构（OpenSystemsInterconnectionOpenSystemsInterconnection，OSIOSI）OSIOSI模型采用分层的结构体系，每一层之间模型采用分层的结构体系，每一层之间是独立的，即上一层可以不考虑下一层的信息是独立的，即上一层可以不考虑下一层的信息一、一、OSIOSI模型分层体系结构模型分层体系结构数据流层（低）数据流层（低）传输层传输层数据链路层数据链路层网络层网络层物理层物理层应用层应用层（高高）会话层会话层表示层表示层应用层应用层二、相关术语二、相关术语PDU（protocoldataunit）:

每一层使用自己层的协议和别的系统的对应层相互通信，协议层的协议在对等层之间交换的信息叫协议数据单元。

上层:

message（消息）transportlayer:

segment（段）Networklayer:

packet（包）Data-linklayer:

Frame（帧）Physicallayer:

bit（比特流）封装（encapsulate/encapsulation）：

数据要通过网络进行传输，要从高层一层一层的向下传送，如果一个主机要传送数据到别的主机，先把数据包装到一个特殊协议报头中，这个过程叫封装解封装数据上层数据上层数据LLC头头+IP+TCP+上层数据上层数据MAC头头IP+TCP+上层数据上层数据LLC头头TCP+上层数据上层数据IP头头上层数据上层数据TCP头头0101110101001000010传输层传输层数据链路层数据链路层物理层物理层网络层网络层表示层表示层应用层应用层会话层会话层三、各层概述三、各层概述1、应用层作用关注网络应用程序TelnetSMTPHTTPFTP用户接口用户接口例子例子应用层应用层2、表示层作用关注编码格式和数据展现的标准TelnetSMTPHTTPFTPASCIIEBCDICJPEG用户接口用户接口数据表示数据表示加密等特殊处理过程加密等特殊处理过程例子例子表示层表示层应用层应用层3、会话层作用建立两台计算机的通讯的开始和终止，如SQL、RPCTelnetHTTPASCIIEBCDICJPEG保证不同应用间的数据区保证不同应用间的数据区分分用户接口用户接口数据表示数据表示加密等特殊处理过程加密等特殊处理过程OperatingSystem/ApplicationAccessScheduling例子例子会话层会话层表示层表示层应用层应用层4、传输层的作用区分不同的上层应用建立应用间的端到端连接定义流量控制为数据传输提供可靠或不可靠的连接服务网络层网络层IPXIP传输层传输层SPXTCPUDP5、网络层功能定义与指定协议相关联的源和目标逻辑地址定义通过网络的路径网络层网络层IP,IPX数据链路层数据链路层物理层物理层EIA/TIA-232v.35Ethernet帧中继帧中继HDLC802.2802.36、数据链路层功能源和目标的物理地址源和目标的物理地址与帧关联的高层协议与帧关联的高层协议（ServiceAccessPoint）网络拓扑网络拓扑数据流控制数据流控制差错检测差错检测数据链路层数据链路层物理层物理层EIA/TIA-232v.35EthernetFrameRelayHDLC802.2802.37、物理层功能介质类型介质类型连接器类型连接器类型信号类型信号类型Ethernet802.3V.35物理层物理层EIA/TIA-232第2章物理层保证比特流能送上物理信道，并且能在一端取下它，物理层仅单纯关心比特流信息的传输，而不涉及比特流中各比特之间的关系，对传输差错也不作任何控制确定传输介质的类型连接器及接口类型确定信号类型一、物理层相关概念1、信息、数据、信号信息信息：

在计算机网络中，通信的目的就是传输信息。

数据数据：

是指传递信息的实体，数据可分为：

模拟数据和数字数据信号信号：

数据的电磁编码或电编码，可分为模拟信号和数字信号。

数字信号模拟信号数字信号的优点抗干扰能力强、无噪声积累便于加密处理便于构成综合数字网和综合业务数字网数字信号的缺点占用信道频带较宽，一路模拟电话的频带为4kHz带宽，一路数字电话约占64kHz服务质量问题（QOS）模拟信号转换成数字信号可以分为三个步骤：

1.采样2.量化3.编码数字信号转换成模拟信号数字信号转换成模拟信号分为：

幅度频率相位2、信道及信道类型传输的通路称为“信道”，及信号传输的媒体。

信道类型物理信道逻辑信道有线信道无线信道有线信道无线信道根据信道是否有形来分，如电缆、光缆、微波等模拟信道数字信道根据信道中的不同信号来分专用信道公共信道专用短距离公有长距离3、信道容量及相关概念频率：

在一固定时间段内一个信号幅度改变的次数；用每秒周期数，或赫兹（Hz）表示频谱：

信号所包括的频率范围。

带宽：

频谱从1f到3f,则带宽为2f。

基带传输：

由计算机直接产生的数字信号所占用的频率范围（一般数字信号产生的频谱是无限的），介质的整个带宽用于单信道的信号传输，一般用于数字信号传输。

频带传输：

利用模拟信道数据传输。

宽带传输：

属于频带传输，宽带也一般用于传输模拟信号，这些模拟载波信号工作在高频范围（通常为10400MHz）。

吞吐量：

是指一组特定的数据在一定的时间段经过特定的路径所传输的信息量的实际测量值。

4、信号传输率的技术指标Bit是二进制的缩写，在数字通信中度量信息的信息量，也叫“码元”或“码字”数据传输率（S）度量数字信号的传输，单位时间内传输二进制的有效位（bps）波特率（B）度量模拟信号的传输速率，就是每秒钟传输波形的个数（Hz）数据在信道中的最大传输率信号的最大传输率与信道的带宽有关系。

C2W其中C为信道的最大传输率（容量），单位是bps其中W为信道的带宽,单位是HzCWlog2（1+s/n）其中C为信道的最大传输率（容量），单位是bps其中W为信道的带宽,单位是Hzs/n为信号的功能与噪声功的比率5、数据的传输方式并行传输并行传输&串行传输串行传输并行传输并行传输由若干位组成，在设备近距离内传输由若干位组成，在设备近距离内传输（1m（1m以内以内），传输信号每一位占用一条信号线，传输信号每一位占用一条信号线串行传输串行传输是一位一位地在信道上传输，适用是一位一位地在信道上传输，适用于远程于远程传输。

传输。

通信方式通信方式单工单工通信双方只能由一方接收，另一方发送通信双方只能由一方接收，另一方发送半双工半双工双方都可以发送和接收，但在同一时刻，双方都可以发送和接收，但在同一时刻，只能由一方发送，另一方接收。

只能由一方发送，另一方接收。

全双工全双工两端都同时可以发送和接收数据两端都同时可以发送和接收数据全双工使用场合全双工使用场合WithaconnectionfromaswitchtoahostWithaconnectionfromaswitchtoaswitchWithaconnectionfromahosttoahostusingacrossovercable同步同步&异步异步为了保证发送方发送的信息能被对方为了保证发送方发送的信息能被对方正确接收，要求发送方发送数据和接接收正确接收，要求发送方发送数据和接接收方接收数据在同一时间进行。

方接收数据在同一时间进行。

异步：

规定在传送字符首末分别设置异步：

规定在传送字符首末分别设置11位位起始位和起始位和1（1.51（1.5、2）2）位停止位，起始位表示位停止位，起始位表示字符的开始，停止位表示字符的结束。

数字符的开始，停止位表示字符的结束。

数据发送过程中不包含时钟的同步。

时钟同据发送过程中不包含时钟的同步。

时钟同步是单独一根信号线。

步是单独一根信号线。

起始位用起始位用“0”0”表示，代表低电压表示，代表低电压停止位用停止位用“1”1”表示，代表高电压表示，代表高电压平时不传输数据时，一直处于高电压状态平时不传输数据时，一直处于高电压状态速度慢，开销大速度慢，开销大同步：

信息以数据块的方式传输，一个同步：

信息以数据块的方式传输，一个数据块包含有许多连续的字符，一般在一数据块包含有许多连续的字符，一般在一组字符之前加入组字符之前加入88位或位或1616位二进制，用作位二进制，用作同步字符，数据发送时包含时钟同步。

同步字符，数据发送时包含时钟同步。

0111111101111111A（11000110）b（11110000）c（00001111）A（11000110）b（11110000）c（00001111）同步码同步码同步码同步码数据块数据块数据块数据块发送数据前，双方先约定同步字符个数和具发送数据前，双方先约定同步字符个数和具发送数据前，双方先约定同步字符个数和具发送数据前，双方先约定同步字符个数和具体的代码，传输速度快体的代码，传输速度快体的代码，传输速度快体的代码，传输速度快6、数据的传输类型计算机产生出来的0、1信号必须将其转换成实际的物理事物编码：

是把“1”或“0”转换成某种实际的物理事物，如光、电等调制：

是指使用一个波形来进行调制，以使其能够携带信息的过程基带传输将计算机产生出来的数字信号直接放至整个信道中传输的过程。

在基带传输中，需对数字信号进行编码。

非归零编码非归零编码：

0-负电压1-正电压缺点是发送方和接收方无法保持同步，须用另一信道用用发送和接收的同步，一般用于异步传输，例：

计算机和modem之前的数据传输曼彻斯特编码曼彻斯特编码：

0-高电压跳至低电压1-低电压跳至高电压既可以取值，也可以用作同步时钟。

例：

10base以太网差分曼彻斯特编码：

差分曼彻斯特编码：

0-高电压跳至低电压1-低电压跳至高电压一个周期内有电压跳变取值为0一个周期内没有电压跳变取值为1例：

10base、100base以太网频带传输频带传输是利用模拟信道实现数据传输的过程。

可以有以下几种方式将计算机产生出来的信号调制成模拟信号：

调频调幅相位频带传输中的复用技术多路复用技术就是把许多个单个信号在一个信道上同时传输的技术频分多路复用（FDM）在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同（或略宽）的子信道，每个子信道传输一路信号时分多路复用（TDM）将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用。

每一时间片由复用的一个信号占用二、传输介质有线介质有线介质无线介质无线介质1、有线传输介质双绞线同轴电缆光纤双绞线双绞线双绞线的分类双绞线的分类屏蔽双绞线屏蔽双绞线（stpstp）与与utputp差别不大，抗干扰能力较强差别不大，抗干扰能力较强（2（2对线对线）非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线（utputp）（4（4对线对线）非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线UTPUTP屏蔽双绞线屏蔽双绞线STPSTP屏蔽层屏蔽层UtpUtp的的分类分类UTP类型类型带宽带宽传输速度传输速度传输距离传输距离3类16MHz10Mbps100米/段5类20MHz100Mbps100米/段超5类100MHz155Mbps100米/段双绞线的双绞线的相关概念相关概念类别类别介质类型介质类型功能