【正文】 的 IPX，與 NetWare服務(wù)器互連，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間的過渡。 TCP/IP早期是 UNIX操作系統(tǒng)使用的協(xié)議，現(xiàn)在廣泛用于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 ? 可路由協(xié)議，可跨越路由器到其它網(wǎng)段，是廣域網(wǎng)通信的有效協(xié)議。 ? 特點(diǎn)： ? 面向連接的協(xié)議，附加了一些容錯(cuò)功能，所以其傳輸速度不快。 第 25頁 TCP協(xié)議端對(duì)端服務(wù) TCP被稱作一種端對(duì)端（ endtoend）協(xié)議，它提供一個(gè)直接從一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用到另一遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用的連接。由 TCP提供的連接是由軟件實(shí)現(xiàn)的，因此又稱為虛連接（ virtual connection）。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目的主機(jī)， IP將數(shù)據(jù)報(bào)的內(nèi)容傳給 TCP，進(jìn)行數(shù)據(jù)的解封裝。當(dāng)一個(gè)連接建立時(shí)，連接的每一端分配一個(gè)緩沖區(qū)來保存輸入的數(shù)據(jù)，并將緩沖區(qū)的尺寸發(fā)送給另一端。 第 27頁 TCP段格式 TCP對(duì)所有的消息采用一種簡單的格式，包括攜帶數(shù)據(jù)的消息、確認(rèn)以及三次握手中用于創(chuàng)建和終止一個(gè)連接的消息。 ?②目的端口（ Destination Port），指出接收方計(jì)算機(jī)上的哪一個(gè)端口對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)。端口號(hào)可以使用 0到 65535之間的任何數(shù)字。在服務(wù)器端，每種服務(wù)在具有確定的服務(wù)端口。 第 29頁 TCP段格式（ Cont2.） ?③ 序號(hào)（ Sequence Number），指的是輸出數(shù)據(jù)，它給出了段中攜帶數(shù)據(jù)的序號(hào)。 ?④確認(rèn)號(hào)（ Acknowledgement Number），當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)段的時(shí)候，確認(rèn)號(hào)指的是輸入的數(shù)據(jù)，即存儲(chǔ)他收到的數(shù)據(jù)的序號(hào)。 ?⑤報(bào)頭長度（ HLEN），報(bào)頭長度，給出頭部占 32比特的數(shù)目。TCP頭部長度最多可以有 60個(gè)字節(jié)。 第 30頁 TCP段格式（ Cont3.） ?⑦ 編碼位（ Code Bits），控制功能，比如會(huì)話的建立或終止。 ? ACK：確認(rèn)序號(hào)有效。 ? RST：重建連接。 ? FIN：釋放一個(gè)連接。在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，發(fā)送窗口消息，可以通知另一方，接收方的數(shù)據(jù)接收和處理能力，從而進(jìn)行流量控制。 ?⑩緊急指針（ Urgent Pointer），它是一個(gè)偏移量，和序號(hào)字段中的值相加表示緊急數(shù)據(jù)最后一個(gè)字節(jié)的序號(hào)。 ?12 數(shù)據(jù)（ Data），上層協(xié)議數(shù)據(jù)，即要傳送的用戶數(shù)據(jù)。此段中同時(shí)標(biāo)明初始序號(hào)（ Initial Sequence Number， ISN）， ISN是一個(gè)隨時(shí)間變化的隨機(jī)值。此外，此段中還包含目標(biāo)主機(jī)的段初始序號(hào)。 TCP會(huì)話的三次握手完成。 第 33頁 TCP連接的釋放 當(dāng)需要結(jié)束 TCP會(huì)話時(shí)，要釋放 TCP連接，因?yàn)?TCP是全雙工的，一個(gè)連接具有兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳輸，因此連接釋放需要分別釋放兩個(gè)方向。然后發(fā)送一個(gè) FIN位被設(shè)置的消息通知接收方?jīng)]有數(shù)據(jù)發(fā)送。同時(shí)，接收方通知應(yīng)用程序釋放連接，發(fā)送回連接釋放消息，最終釋放整個(gè)連接。 IP協(xié)議的功能是負(fù)責(zé)路由（路徑選擇），提供不可靠、無連接的服務(wù)，不負(fù)責(zé)保證傳輸可靠性，流控制，包順序等其它對(duì)于主機(jī)到主機(jī)協(xié)議的服務(wù)。 ? 報(bào)頭長度（ Inter Header Length， IHL）字段：是頭部占 32比特的數(shù)字，包括可選項(xiàng)。此字段最大值為 60字節(jié)。第 8比特保留未用。當(dāng)它們?nèi)≈禐?1時(shí)分別代表要求最小時(shí)延、最大吞吐量、最高可靠性和最小費(fèi)用?？梢匀珵?0，若全為 0則表示一般服務(wù)。 ? 標(biāo)志字段：用來唯一地標(biāo)識(shí)主機(jī)發(fā)送的每一份數(shù)據(jù)報(bào)。 ? 標(biāo)志位字段：標(biāo)志一份數(shù)據(jù)報(bào)是否要求分段。 第 37頁 IP協(xié)議段格式（ Cont2.） ? 生存期（ Time to Live ， TTL）字段：用來設(shè)置數(shù)據(jù)報(bào)最多可以經(jīng)過的路由器數(shù)。每經(jīng)過一個(gè)路由器，其值減 1，直到 0時(shí)該數(shù)據(jù)報(bào)被丟棄。 ? 頭部校驗(yàn)和字段：內(nèi)容是根據(jù) IP頭部計(jì)算得到的校驗(yàn)和碼。（和 ICMP、 IGMP、 TCP、 UDP不同， IP不對(duì)頭部后的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)）。用來標(biāo)明發(fā)送 IP數(shù)據(jù)報(bào)文的源主機(jī)地址和接收 IP報(bào)文的目標(biāo)主機(jī)地址。這些選項(xiàng)很少被使用，同時(shí)并不是所有主機(jī)和路由器都支持這些選項(xiàng)。 第 39頁 ARP協(xié)議 地址解析協(xié)議（ Address Resolution Protocol， ARP）是一個(gè)位于 TCP/IP協(xié)議棧中的低層協(xié)議，負(fù)責(zé)將某個(gè) IP地址解析成對(duì)應(yīng)的 MAC地址 。 ? 協(xié)議類型：代表解析協(xié)議（上層協(xié)議），一般是 0800，即 IP。 ? 協(xié)議地址長度： IP地址長度，此處為 4個(gè)字節(jié)，即 32比特。 0表示 ARP請(qǐng)求數(shù)據(jù)包， 1表示 ARP應(yīng)答數(shù)據(jù)包。 ? 源 IP地址：代表發(fā)送端協(xié)議地址（ IP地址），共 32比特。 ? 目標(biāo) IP地址：代表目的端協(xié)議地址（ IP地址）， 32比特。 ? 功能： ? 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的物理層連接 ? 完成數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)幀鎮(zhèn)封裝 ? 網(wǎng)卡類型 ? 按網(wǎng)絡(luò)類型分 ? 以太網(wǎng)卡 ? 令牌環(huán) ? FDDI ? 網(wǎng)絡(luò)接口 ? RJ45 ? 同軸電纜 BNC,AUI ? 計(jì)算機(jī)總線 第 44頁 網(wǎng)卡的基本結(jié)構(gòu) 硬件和固件程序（只讀存儲(chǔ)器中的軟件例程） ? 硬件 物理層芯片 PHY，數(shù)據(jù)鏈路層的芯片 MAC控制器。 在網(wǎng)卡后方是網(wǎng)絡(luò)接口，以及二到三個(gè)不等的信號(hào)燈，用于顯示目前網(wǎng)絡(luò)的連線狀態(tài)，通常具有 tx和 rx兩個(gè)信息。 ? 程序 固件程序?qū)崿F(xiàn)邏輯鏈路控制和媒體訪問控制的功能，記錄唯一的硬件地址即 MAC地址，網(wǎng)卡上一般有緩存。 網(wǎng)卡留有 BOOTROM芯片插槽，可以用于無盤站的啟動(dòng)。 第 45頁 網(wǎng)卡的工作原理 ? 發(fā)送數(shù)據(jù) ? 當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通過計(jì)算機(jī)的 PCI總線，將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)卡的 MAC控制器， MAC將數(shù)據(jù)發(fā)往網(wǎng)卡的 PHY。每 4bit增加 1bit的檢錯(cuò)碼，然后把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串行流數(shù)據(jù)。 ? 接收數(shù)據(jù) ? 數(shù)據(jù)信號(hào)通過網(wǎng)線進(jìn)入網(wǎng)卡的 PHY，網(wǎng)卡收到通過媒體傳輸來的數(shù)據(jù)。如果不接收該數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡將丟棄不管。 第 46頁 網(wǎng)絡(luò)帶寬與網(wǎng)卡傳輸速度 ? 傳輸速度的概念 網(wǎng)卡的傳輸速度是由它的數(shù)據(jù)傳輸速率決定的，網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)傳輸速率和使用的總線相關(guān)。 16位 ISA網(wǎng)卡一次傳送 16位（ bit），即兩個(gè)字節(jié)， 32位 PCI網(wǎng)卡一次傳送 32位（ bit），即四個(gè)字節(jié)。 舉例： 對(duì)于 32位的 PCI總線網(wǎng)卡，由于 PCI總線的基準(zhǔn)傳輸頻率為 33MHz，且每個(gè)周期傳送一次數(shù)據(jù)，因此 32位的 PCI網(wǎng)卡的最大傳輸速度為 33 4 MB/s，約 132 MB/s。 ? 信號(hào)放大與中繼 中繼器（ repeater）就是為解決這一問題而設(shè)計(jì)的。 第 48頁 集線器 多端口中繼器（ Multiport Repeater） 是 20世紀(jì) 90年代前后最常見的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 ? 功能 信號(hào)放大 ? 工作原理 使用廣播技術(shù)，各節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)發(fā)出來的信號(hào)通過集線器集中，集線器再把信號(hào)整形、放大后，信息包被廣播發(fā)送到其它所有端口 。 ?按管理方式分類，集線器有啞集線器（ Damp Hub）和智能集線器（ Intelligent Hub）兩種 ?按照擴(kuò)展方式分類，集線器有可堆疊集線器和不可堆疊集線器兩種。網(wǎng)橋端口讀取每一個(gè)數(shù)據(jù)幀，根據(jù)源 MAC地址和目的 MAC地址決定是否轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個(gè)網(wǎng)段，這在一定程度上提高了網(wǎng)絡(luò)的有效帶寬。所謂交換，就是將數(shù)據(jù)或信息從一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)端口，交換技術(shù)避免了傳統(tǒng)廣播技術(shù)所帶來的數(shù)據(jù)沖突，可以大大的提高網(wǎng)絡(luò)的通信能力。 ?局域網(wǎng)交換機(jī)，應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)，用于連接終端設(shè)備，如服務(wù)器、工作站、集線器、路由器、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供高速獨(dú)立通信通道。 第 52頁 交換機(jī)硬件組成 交換機(jī)硬件一般有以下幾個(gè)部分組成： ?總線，處理器模塊和交換模塊通過總線相連 ?處理器模塊，包括 CPU、 Flash、內(nèi)存等部分， Flash 芯片用于存儲(chǔ)交換機(jī)所需要的所有軟件和相關(guān)配置，系統(tǒng)啟動(dòng)后 FLASH中存儲(chǔ)的程序，加載到工作內(nèi)存 ?交換模塊，通過總線與處理器模塊進(jìn)行通信完成數(shù)據(jù)傳輸 ? 接口，如：以太網(wǎng)接口、快速以太網(wǎng)接口、千兆以太網(wǎng)接口、 FDDI/CDDI接口、 令牌環(huán)接口、 ATM接口，以及用于進(jìn)行交換機(jī)的配置和管理的 console通信端口。傳統(tǒng)交換機(jī)本質(zhì)上是具有流量控制能力的多端口網(wǎng)橋，即二層交換機(jī)。 ?直通交換：提供線速處理能力，交換機(jī)只讀出網(wǎng)絡(luò)幀的前 14個(gè)字節(jié)，根據(jù)目的 MAC地址將網(wǎng)絡(luò)幀傳送到相應(yīng)的端口上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 （ 1）假設(shè)有兩個(gè)使用 IP 協(xié)議的站點(diǎn) A（信源）和 B（信宿），通過第三層交換機(jī)進(jìn)行通信。 A根據(jù)其 TCP/IP協(xié)議屬性配置的子網(wǎng)掩碼計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)地址，和 B的 IP 地址比較，確定 B是否與自己在同一子網(wǎng)內(nèi)。 （ 2）若兩個(gè)站點(diǎn)不在同一子網(wǎng)內(nèi)，則 A 要向其 TCP/IP協(xié)議屬性中配置的“缺省網(wǎng)關(guān)”發(fā) ARP封包，缺省網(wǎng)關(guān)的 IP 地址對(duì)應(yīng)第三層交換機(jī)的第三層交換模塊。 以后，當(dāng)再進(jìn)行 A 與 B 之間數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，將用最終的目的站點(diǎn)的 MAC 地址封包，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程全部交給第二層交換處理，而不再需要經(jīng)過第三層路由系統(tǒng)處理，從而消除了路由選擇時(shí)造成的網(wǎng)絡(luò)延遲，提高了數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)效率，解決了網(wǎng)間傳輸信息時(shí)路由產(chǎn)生的速率瓶頸。 ? 非對(duì)稱式交換機(jī)，端口的帶寬不同，用于連接不同角色的計(jì)算機(jī) 。 ? 模塊化交換機(jī)，模塊化交換機(jī)可選擇不同數(shù)量、不同速率和不同接口類型的模塊，以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)需求。 ? 部門級(jí)交換機(jī)，部門級(jí)交換機(jī)是面向部門級(jí)網(wǎng)絡(luò)使用的交換機(jī)。 一般認(rèn)為支持 300個(gè)信息點(diǎn) 以下中型企業(yè)的交換機(jī)為部門級(jí)交換機(jī)。 一般認(rèn)為支持 100個(gè)信息點(diǎn) 以內(nèi)的交換機(jī)為工作組級(jí)交換機(jī)。 ? 根據(jù)交換機(jī)工作的協(xié)議層劃分 ?二層交換機(jī)，三層交換機(jī) 等 第 57頁 路由器 ? 概念 路由器（ Router）屬于網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)設(shè)備，用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)。 ? 路由器在網(wǎng)絡(luò)中還起到隔離網(wǎng)絡(luò)、隔離廣播、路由轉(zhuǎn)發(fā)以及防火墻的作用。 ? RAM/DRAM，存儲(chǔ)路由選擇表，地址解析協(xié)議（ ARP）高速緩存，快速交換高速緩存，分組緩沖等 。 ? NVRAM，存儲(chǔ)路由器的備份和啟動(dòng)配置文件， 路由器重啟或關(guān)閉 NVRAM中的內(nèi)容不會(huì)丟失。 程序 N V R A M 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 當(dāng)前 配置文件 路由表 A R P 表 緩存等 配置文件 備份 操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)接口 R A M F L A SH 第 59頁 路徑選擇與路由表 什么是路由表？ 路由表是一個(gè)“目標(biāo)網(wǎng)絡(luò) /下一跳”對(duì)照表，存儲(chǔ)了路由器中可到達(dá)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，以及要到達(dá)該目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳的路由器端口。 ? VLAN的劃分方式 ?基于端口劃分 VLAN ?基于 MAC地址劃分 VLAN ?基于 IP組播劃分 VLAN 網(wǎng)絡(luò)層 公司 1 公司 2 公司 3 路由功能實(shí)現(xiàn) V L A N 互聯(lián) 數(shù)據(jù)鏈路層 廣播域 物理層 局域網(wǎng)交換機(jī)廣播域 物理節(jié)點(diǎn)層 第 61頁 劃分 VLAN的好處 VLAN是一組邏輯上的設(shè)備或用戶，可以根據(jù)部門、功能或應(yīng)用等因素來將網(wǎng)絡(luò)用戶劃分邏輯上的分組，這種分組與他們所處的辦公場所的物理位置無關(guān)，只需要在交換機(jī)上進(jìn)行簡單的配置即可。 ? 可以有效地控制廣播域。 ? VLAN無需重進(jìn)行新的網(wǎng)絡(luò)布線，保證了網(wǎng)絡(luò)管理的方便性，減少了開支。 20世紀(jì) 80年代以后若干年的局域網(wǎng)架設(shè) 第 64頁 CSMA/CD機(jī)制 載波偵聽多重訪問 /碰撞檢測 CSMA/CD（ Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection) 數(shù)據(jù)發(fā)送過程 ： ?（ 1）傳輸前偵聽，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)前，首先要偵聽線路的狀態(tài)。 ?（ 3）傳輸并檢測沖突，當(dāng)介質(zhì)被清，工作站即可以傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)幀沿著線路向電纜的兩個(gè)方向傳輸。 ?（ 4）如果沖突發(fā)生，重傳前需要等待。 ?（ 2）校驗(yàn)?zāi)繕?biāo)地址，如果不是碎片，節(jié)點(diǎn)將進(jìn)一步校驗(yàn)數(shù)據(jù)幀的目標(biāo)地址。