【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ............................................................................................ 101 橋接概述 ................................................................................................................ 101 冗 余鏈和產(chǎn)生的問(wèn)題 —Mac 地址表不穩(wěn)定 ................................................................. 102 冗余鏈和產(chǎn)生的問(wèn)題 —廣播風(fēng)暴 .............................................................................. 103 生成樹(shù)協(xié)議的引入 .................................................................................................. 103 生成樹(shù)協(xié)議基本原理 ............................................................................................... 104 配置消息介紹 ......................................................................................................... 105 配置消息格式 ......................................................................................................... 106 5 生成樹(shù)比較 ............................................................................................................ 108 配置消息舉例 ......................................................................................................... 110 生成樹(shù)協(xié)議的不足 ................................................................................................. 111 快速生成樹(shù)協(xié)議的介紹 .......................................................................................... 112 STP 與 RSTP 端口角色的比較 ............................................................................... 112 STP 與 RSTP 狀態(tài)機(jī)的比較 ................................................................................... 113 快速生成樹(shù)協(xié)議改進(jìn) ............................................................................................. 114 生成樹(shù) 和 快速生成樹(shù)的 比較 ................................................................................... 117 6 第 1章 TCP/IP 協(xié)議與 IP 地址介紹 TCP/IP 協(xié)議與 OSI 參考模型 TC P/I P 協(xié) 議 與 OS I 參 考 模 型P/I 協(xié) 議 與 I 參 考 模 型? TC P/ IP 協(xié) 議 棧 具 有 簡(jiǎn) 單 的 分 層 設(shè) 計(jì) ， 與 OSI 參 考 模 型 有 清 晰 的對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系 。應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù) 據(jù) 鏈 路 層物 理 層應(yīng)用層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層7654321 物 理 層數(shù) 據(jù) 鏈 路 層O SI 參 考 模 型 TCP/IP 為了解決網(wǎng)絡(luò)之間兼容性的問(wèn)題，幫助各個(gè)廠商生產(chǎn)出可兼容的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(International Standards Organization)于 1984 年提 出了開(kāi)放系統(tǒng)互連 參考模型 OSI/RM（ Open System Interconnection Reference Model），它很快成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)模型。 TCP/IP 起源于 6 0 年代末美國(guó)政府資助的一個(gè)分組交換網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目，到 90 年代已發(fā)展成為計(jì)算機(jī)之間最常應(yīng)用的組網(wǎng)形式。它是一個(gè)真正的開(kāi)放系統(tǒng)，因?yàn)閰f(xié)議族的定義及其多種實(shí)現(xiàn)可以不用花錢或花很少的錢就可以公開(kāi)地得到。它成為被稱作“全球互聯(lián)網(wǎng)”或“因特網(wǎng) (Inter)”的基礎(chǔ) 與 OSI 參考模型一樣， TCP（ Transfer Control Protocol） /IP（ Inter Protocol）協(xié)議（傳輸控制協(xié)議 /網(wǎng)際協(xié)議）也分為不同的層次開(kāi)發(fā)，每一層負(fù)責(zé)不同的通信功能。但是， TCP/IP 協(xié)議簡(jiǎn)化了層次設(shè)計(jì)，只有五層：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。從上圖可以看出，TCP/IP 協(xié)議棧與 OSI 參考模型有清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系，覆蓋了 OSI 參考模型的所有層次。應(yīng)用層包含了 OSI 參考模型所有高層協(xié)議。 兩種協(xié)議的異同點(diǎn)： 相同點(diǎn)： (1) 都是分層結(jié)構(gòu)，并且工作模式一樣，都要層和層之間很密切的協(xié)作關(guān)系； (2) 有相同的應(yīng)用層，傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)鏈路層，物理層；（注意： 這里為了方便比較，TCP/IP 才分為 5層，在 CISCO，在其他很多文獻(xiàn)資料里都把數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并為數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡(luò)接口層 work access layer）。 (3) 都使用包交換技術(shù)（ packetswitched） (4) 網(wǎng)絡(luò)工程師必須都要了解這兩個(gè)模型； 7 不同點(diǎn)： (1) TCP/IP 把表示層和會(huì)話層都?xì)w入了應(yīng)用層； (2) TCP/IP 的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，因?yàn)榉謱由伲? (3) TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)是在 inter網(wǎng)絡(luò)不斷的發(fā)展中 建立的，基于實(shí)踐，有很高的信任度。相比較而言， OSI參考模型是基于理論上的，是做為一種向?qū)В? TCP/IP 協(xié)議棧的封裝過(guò)程 同 OSI 參考模型數(shù)據(jù)封裝過(guò)程一樣， TCP/IP 協(xié)議在報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，封裝和去封裝也發(fā)生在各層之間。 發(fā)送方，加封裝的操作是逐層進(jìn)行的。各個(gè)應(yīng)用程序?qū)⒁l(fā)送的數(shù)據(jù)送給傳輸層；傳輸層（ TCP/UDP）對(duì)數(shù)據(jù)分段為大小一定的數(shù)據(jù)段，加上本層的報(bào)文頭。發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)層。在傳輸層報(bào)文頭中，包含接收它所攜帶的數(shù)據(jù)的上層協(xié)議或應(yīng)用程序的端口號(hào)，例如， Tel 的端口號(hào)是 23。傳輸層協(xié)議利用端口號(hào)來(lái)調(diào)用和區(qū)別應(yīng)用層各種應(yīng)用 程序。 網(wǎng)絡(luò)層對(duì)來(lái)自傳輸層的數(shù)據(jù)段進(jìn)行一定的處理（利用協(xié)議號(hào)區(qū)分傳輸層協(xié)議、尋找下一跳地址、解析數(shù)據(jù)鏈路層物理地址等），加上本層的 IP 報(bào)文頭后，轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包，再發(fā)送給鏈路層（以太網(wǎng)、幀中繼、 PPP、 HDLC 等）； 鏈路層依據(jù)不同的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議加上本層的幀頭，發(fā)送給物理層以比特流的形式將報(bào)文發(fā)送出去。 在接收方，這種去封裝的操作也是逐層進(jìn)行的。從物理層到數(shù)據(jù)鏈路層，逐層去掉各層的報(bào)文頭部，將數(shù)據(jù)傳遞給應(yīng)用程序執(zhí)行。 圖中幀頭和幀尾下面所標(biāo)注的數(shù)字是典型以太網(wǎng)幀首部的字節(jié)長(zhǎng)度。在后面的章節(jié)中 我們將詳細(xì)討論這 些幀頭的具體含義。 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的物理特性是其長(zhǎng)度必須在 4 6～ 1500 字節(jié)之間。 所有的 Inter 標(biāo)準(zhǔn)和大多數(shù)有關(guān) TCP/IP 的書都使用 octet 這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)表示字節(jié)。使用這個(gè)過(guò)分雕琢的術(shù)語(yǔ)是有歷史原因的，因?yàn)?TCP/IP 的很多工作都是在 DEC10 系統(tǒng)上進(jìn)行的，但是它并不使用 8 bit 的字節(jié)。由于現(xiàn)在幾乎所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都采用 8 bit 的字節(jié)。更準(zhǔn)確地說(shuō)，圖中 IP和網(wǎng)絡(luò)接口層之間傳送的數(shù)據(jù)單元應(yīng)該是分組（ packet）。分組既可以是一個(gè) IP 數(shù)據(jù)報(bào)，也可以是 I P 數(shù)據(jù)報(bào)的一個(gè)片（ fragment）。 UDP 數(shù)據(jù)與 TCP 數(shù)據(jù)基本一致。唯一的不同是 UDP 傳給 IP 的信息單元稱作 UDP 數(shù)據(jù)報(bào)（ UDP datagram），而且 UDP 的首部長(zhǎng)為 8 字節(jié)。 8 由于 TCP、 UDP、 ICMP 和 IGMP 都要向 IP 傳送數(shù)據(jù)，因此 IP 必須在生成的 IP 首部中加入某種標(biāo)識(shí)，以表明數(shù)據(jù)屬于哪一層。為此， IP 在首部中存入一個(gè)長(zhǎng)度為 8bit 的數(shù)值，稱作協(xié)議域。 1表示為 I C M P 協(xié)議， 2表示為 IGMP 協(xié)議， 6 表示為 TCP 協(xié)議， 17 表示為 UDP 協(xié)議。類似地，許多應(yīng)用程序都可以使用 TCP 或 UDP 來(lái)傳送數(shù)據(jù)。運(yùn)輸層協(xié)議在生成報(bào)文首部時(shí)要存入一個(gè) 應(yīng)用程序的標(biāo)識(shí)符。 TCP 和 UDP 都用一個(gè) 16bit 的端口號(hào)來(lái)表示不同的應(yīng)用程序。 TCP 和 UDP 把源端口號(hào)和目的端口號(hào)分別存入報(bào)文首部中。 網(wǎng)絡(luò)接口分別要發(fā)送和接收 IP、 ARP 和 RARP 數(shù)據(jù)，因此也必須在以太網(wǎng)的幀首部中加入某種形式的標(biāo)識(shí)，以指明生成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。為此，以太網(wǎng)的幀首部也有一個(gè) 16bit 的幀類型域。 TCP/IP 協(xié)議數(shù)據(jù)封裝方式 當(dāng)應(yīng)用程序用 T C P 傳送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)被送入?yún)f(xié)議棧中，然后逐個(gè)通過(guò)每一層直到被當(dāng)作一串比特流送入網(wǎng) 絡(luò)。其中每一層對(duì)收到的數(shù)據(jù)都要增加一些首部信息（有時(shí)還要增加尾部信息）。 T C P 傳給 I P 的數(shù)據(jù)單元稱作 T C P 報(bào)文段或簡(jiǎn)稱為 T C P 段（ TCPsegment）。 I P 傳給網(wǎng)絡(luò)接口層的數(shù)據(jù)單元稱作 I P 數(shù)據(jù)報(bào) (IP PACKETS)。通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)谋忍亓鞣Q作幀 (Fr a m e )。 在物理層轉(zhuǎn)變?yōu)槎M(jìn)制 BIT 流。 TCP/IP 協(xié)議棧 物理層和數(shù)據(jù)鏈路層涉及到在通信信道上傳輸?shù)脑急忍亓?，它?shí)現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)所需要的機(jī)械、電氣 、功能性及過(guò)程等手段，提供檢錯(cuò)、糾錯(cuò)、同步等措施，使之對(duì)網(wǎng)絡(luò)層顯現(xiàn)一條無(wú)錯(cuò)線路；并且進(jìn)行流量調(diào)控。網(wǎng)絡(luò)層檢查網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌詻Q定傳輸報(bào)文的最佳路由，執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。其關(guān)鍵問(wèn) 9 題是確定數(shù)據(jù)包從源端到目的端如何選擇路由。網(wǎng)絡(luò)層的主要協(xié)議有 IP（ Inter protocol）、 ICMP（ Inter Control Message Protocol，互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議）、 IGMP（ Inter Group Management Protocol，互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議）、 ARP（ Address Resolution Protocol，地址解析協(xié)議）和 RARP（ Reverse Address Resolution Protocol，反向地址解析協(xié)議）等。 傳輸層的基本功能是為兩臺(tái)主機(jī)間的應(yīng)用程序提供端到端的通信。傳輸層從應(yīng)用層接受數(shù)據(jù)，并且在必要的時(shí)候把它分成較小的單元，傳遞給網(wǎng)絡(luò)層，并確保到達(dá)對(duì)方的各段信息正確無(wú)誤。傳輸層的主要協(xié)議有 TCP(Transfer control protocol傳輸控制協(xié)議 )、 UDP（ User Datagraph Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）。 應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)。 應(yīng)用層顯示接收到的信息，把用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送到低層，為應(yīng)用軟件提供網(wǎng)絡(luò)接口。應(yīng)用層 包含大量常用的應(yīng)用程序，例如 HTTP（ HyperText Transfer Protocol超文本傳輸協(xié)議）、 Tel（遠(yuǎn)程登錄）、 FTP（ File Transfer Protocol）、 TFTP（ Trivial File Transter Protocol）等。 應(yīng)用層 應(yīng) 用 層應(yīng) 用 層? 文 件 傳 輸? F T P 、 T F T P? 郵 件 服 務(wù)? SMT P 、 P OP 3? 網(wǎng) 絡(luò) 管 理? SNMP 、 T el ne t 、 Ping 、 T racert? 網(wǎng) 絡(luò) 服 務(wù)? HTT P 、 DNS 、 W INS 應(yīng)用層為用戶的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)了許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，例如文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)管理等，甚至包括路由選擇。這里我們重點(diǎn)介紹常用的幾種應(yīng)用層協(xié)議。 FTP（文件傳輸 協(xié)議、 File Transfer Protocol）是用于文件傳輸?shù)?Inter標(biāo)準(zhǔn)。 FTP 支持一些文本文件（例如 ASCII、二進(jìn)制等等）和面向字節(jié)流的文件結(jié)構(gòu)。 FTP 使用傳輸層協(xié)議 TCP 在支持 FTP 的終端系統(tǒng)間執(zhí)行文件傳輸， FT