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1、这是一个非常大的流量，其中绝大部分在I n t e r n e t 上传输。T C P 和I P 是两个独立且紧密结合的协议，负责管理和引导数据报文在I n t e r n e t 上的传输。二者使用专门的报文头定义每个报文的内容。T C P 负责和远程主机的连接。而I P 负责寻址，使报文被送到其该去的地方。,22:31,TCP/IP协议栈,主机A,InternetTCP/IP,主机B,Transmission Control Protocol/Internet Protocol是互联网上通信的标准,22:31,Application,Presentation,Session,Transpo

2、rt,Network,Data Link,Physical,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,22:31,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、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,22:31,ApplicationTransport Network,NetWorks Access,应

3、用层传输层网络层网络接入层,1.2 TCP/IP协议栈,22:31,PresentationSession,Transport,Network,Data Link Physical,Application,Transport,Internet,Network Access,OSI 参考模型TCP/IP协议栈Application,TCP/IP协议栈与OSI的对应关系,22:31,Application,Transport,Network,NetWorks Access,网络接入层,网络层,传输层,应用层,应用层,文件传输TFTPFTPNFS邮件协议SMTPPOP3 IMAP Web浏览HTTP

4、,远程登录TelnetrloginSSH网络管理SNMPRMON名称管理DNSWINS,应用层提供了人机交互的接口,流量控制：由滑动窗口实现流量控制；可靠性：由序号和确认来实现可靠性。传输层提供了TCP和UDP两种协议：TCP是面向连接的、可靠的协议。它能把报文分解为数段，在目的站再重新装配这些段，重新发送没有被收到的段。在用户应用端之间TCP提供了一个虚拟电路。UDP（UserDatagramProtocol，用户报文协议）是无连接的，而且“不可靠”尽管UDP传输信息，但是在这层没有对发送段进行软件校验；因此，被称之为“不可靠”。31,传输层,Application,Transport,Ne

5、twork,NetWorks Access,网络接入层,网络层,传输层,应用层,Transmission Control Protocol（TCP）可靠传输面向连接User Datagram Protocol（UDP）不可靠传输非面向连接,传输层提供了可靠和不可靠传输,网际层也必须支持其他的路由管理功能，它必须提供第二层地址到第三层地址的解析及反向解析。这些功能由一对一针对于I P的协议提供。网际层必须支持路由和路由管理功能。这些功能由外部对等协议提供，称这些协议为路由协议。这些协议包括内部网关协议（I G P）、外部网关协议（E G P），它们标识为对等的这一点很重要，因为它们驻留在网络层中

6、，但却不是I P 协议组件与生俱来的部分。实际上，许多路由协议能够在多路由协议地址结构中发现、计算路由。用于其他地址结构的路由协议例子包括I P X 和A p p l e Ta l k。31,网络层,Transport,Internet,Network Access,TCP/IP协议栈Application,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 Add

7、ress Resolution Protocol（RARP）将MAC地址映射到IP地址,22:31,Application,Transport,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,22:31,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data

8、Link,Physical,100010010011100011001100010,数据（DATA）,段（Segment）,比特（Bit）,发送,接收,DATA,TCP/UDPHead,DATA,TCP/UDPHead,IPHead,包（Packet）,TCP/UDPHead,IPHead,Frame Head,帧（Frame）,DATAFCS,1.3 数据包的封装,DATA,22:31,1.4 数据包的解封装,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,数据（DATA）,段（Segment）,10

9、0010010011100011001100010,比特（Bit）,DATA,DATA,TCP/UDPHead,TCP/UDP,Head,包（Packet）,TCP/UDP,IPHeadHead,Frame Head,帧（Frame）,DATADATADATAFCS,IPHead,DATADATA,22:32,第二节 交换基本原理,22:32,地址学习帧的转发环路防止,交换机的功能,22:32,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

10、（内容可寻址存储器）表是空的,Purpose:Emphasize:32,0260.8c01.1111,0260.8c01.3333,0260.8c01.22220260.8c01.4444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以外的其它所有端口,E0,E1,E2,E3,D,C,B,A,CAM表E0:0260.8c01.1111,交换机学习主机地址,Purpose:Once C replies,the switch will also cache station Cs MAC address to port E2 as shown in the

11、next slide.,22:32,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,E1,E2,E3,D,C,A,B,CAM表E0:0260.8c01.1111 E3:0260.8c01.4444,交换机学习主机地址,Purpose:32,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 E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3

12、333 E3:0260.8c01.4444,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E0,E2,XE1E3,X,D,C,A,B,CAM表,交换机确定转发过滤帧,Purpose:32,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,0260.8c01.1111,0260.8c01.2222,0260.8c01.3333,0260.8c01.4444,E2,E3,D,C,A,B,E0:0260.8c01.4444E0E1,CAM表,广播帧和多播帧,22:32,第三节 路由基本原理,如果路由器要作为一台

13、有效的中继设备，那么它必须知道网络的逻辑拓扑结构，并且能够与其相邻的设备进行通信。路由器可以被配置成能够识别几种不同的逻辑编址方案，同时能定期与网络中的其他设备交换拓扑结构信息。学习和维持网络拓扑结构知识的机制被认为是路由功能。转发数据流经路由器的进入接口穿过路由器被移送到外出接口的过程，是另一项单独的功能，被认为是交换转发功能。路由设备必须同时具有路由和交换的功能才可以作为一台有效的中继设备。32,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

14、,Emphasize:Path determination occurs at Layer 3,the network layer.The path determination function enables a router to evaluate the available paths to a destination and to establish the best path.Routing services use network topology information when evaluating network paths.This information can be c

15、onfigured by the network administrator（static routes）or collected through dynamic processes（routing protocols）running in the network.Transition:How do you represent the path to the packets destination?32,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,实现路由的条件,22:32,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,22:32,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,删除第 2 层帧头和帧尾来解封第 3 层数据包。检查 IP