cisco初学者内部培训教材-网络基础
深信服SCSA讲师教材_网络基础_04_STP生成树协议(选修)
RP SW3
Pri 32768 Mac 0C00.1111.2222
STP案例
• CASE3
ROOT Pri 32768
Mac 0C00.1111.0000
Pri 32768 Mac
0CDP
DP SW1 DP RP
Pri 32768
Mac 0C00.1111.2222
STP的操作
• BPDU
STP的操作
1. 每个广播域选择一个根桥 2. 每个非根桥上选择一个根端口
根端口：具有最低根路径的接口 要考虑的因素： 1 最低的根桥ID 2 最低的根路径代价 3 最低发送者桥ID 4 最低端口ID
DP Designated port RP Root port
ROOT SW1
Router Y
Segment 1
Switch A
Switch B
Segment 2
• Host X 发送一个单播数据帧给 Router Y； • Router Y 的MAC地址还没有被每个交换机学习到； • Switches A and B 在Port1上学习到Host X的MAC地址； • 到达Router Y的数据帧被泛洪； • Switches A and B 不正确的在Port2上学习到Host X的MAC地址；
100BASE-T
SW2
10BASE-T SW3
10BASE-T
STP路径开销
Link Speed
10 Gb/s 1 Gb/s 100 Mb/s 10 Mb/s
Cost (New IEEE Specification)
2 4 19 100
Cost (Old IEEE Specification)
《Cisco网络基础课程》详细教学大纲
《思科网络课程》教学大纲 课程名称：思科网络基础课程 英语名称：CCNA Exploration 课程代码： 课程性质：专业核心课程 学分学时数： 6/ 64 适用专业：计算机网络技术 修（制）订人： 修（制）订日期：2009-2-3 审核人： 审核日期： 审定人： 审定日期： 一、课程的性质和目的 （一）课程性质 本课程是计算机网络技术专业必修的专业课，是一门以培养学生技能为主的课程，也是理论与实操紧密联系的课程。
（二）课程目的 本课程目的是介绍基本的网络概念和技术。
二、教学内容、重（难）点、教学要求及学时分配 第一章：生活在以网络为中心的世界（2学时） 1、讲授内容： 介绍通信的基本知识以及网络对我们生活的影响。
2、教学要求： 了解：网络、数据、局域网 (LAN)、广域网 (WAN)、服务质量 (QoS)的概念。
理解：安全问题、网络协作服务。
掌握：Packet Tracer 练习的概念。
3、教学重点：网络、数据、局域网 (LAN)、广域网 (WAN)、服务质量 (QoS)的概念。
4、难点：Packet Tracer 软件的使用。
第二章：网络通信（4学时） 1、讲授内容： 如何建立和使用网络模型，介绍 OSI 和 TCP/IP 模型以及数据封装过程。
……………………………………………………………………装……订……线…………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………2、教学要求：了解：构成网络的设备、连接设备的介质、通过网络传送的消息。
理解：用于规范网络通信的规则和过程。
掌握：用于构建和维护网络的工具与命令。
3、教学重点：用于规范网络通信的规则和过程。
4、难点：用于构建和维护网络的工具与命令。
第三章：应用层功能及协议（4学时）1、讲授内容：本章将着重介绍 OSI 模型中应用层的作用以及它的组成部分：应用程序、各种服务及协议。
深信服SCSA讲师教材_网络基础_01_OSI网际互联
OSI 网际互联
• OSI的概念： – Open System Interconnect开放系统互连参考模型，是由ISO（国际标 准 化组织）定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型，并不是 协 议，常用来分析和设计网络体系结构。
• OSI模型的目的： – 规范不同系统的互联标准，使两个不同的系统能够较容易的通信，而不 需要改变底层的硬件或软件的逻辑。
802.3u Specifications for
100MB (Fast) Ethernet
OSI参考模型
• Layer2 数据链路层 – 逻辑地址：MAC地址
Preamble Dest add Source add Length Data FCS / TYPE
0000.0C xx.xxxx IEEE assigned Vendor assigned
1 OSI参考模型
1.1 通信概述 1.2 网络与网络通信 1.3 OSI参考模型
通信概述
• 网络是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组 成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。
• 通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。
• 网络通信是通过网络将各个孤立的设备进行连接，通过信息交 换实现人与人，人与计算机，计算机与计算机之间的通信。
A
B
C
D
数据传输过程
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网络层 数据链路层
物理层
B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
数据传输过程
• 封装
数据
Application Presentation
Session
TCP Header
思科网络学院教程
装、界面及基本功能。
网络协议分析
通过实际操作演示如何使用Wireshark捕获数据包，并解析常 见网络协议（如TCP、UDP、HTTP等）的数据包结构和含义
。
过滤器和统计分析
网络编程概念
介绍网络编程的基本概念，如TCP/IP协议栈、套接字编程、 HTTP协议等，为后续的网络编程实践打下基础。
Python网络库
介绍Python中常用的网络库，如socket、requests、 urllib等，以及如何使用这些库进行网络通信和数据传输。
网络协议分析工具Wireshark
Wireshark简介
防火墙
防火墙是用于保护网络免受未经授权访问的设备 。思科防火墙有PIX系列和ASA系列。
交换机
交换机用于连接网络中的计算机和其他设备，分 为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机 。思科交换机有WS-C2960、WS-C3750等型号 。
无线接入点
无线接入点是提供无线局域网接入的设备，思科 无线接入点有Aironet系列。
网络优化是对现有网络进行性 能分析和改进，以提高网络性
能和可靠性。
网络管理
网络管理是对网络设备进行配 置、监控和维护的过程，以确
保网络的正常运行。
02
路由和交换技术
路由原理与配置
路由原理
路由是指在网络中，数据包从一个网 络节点传送到另一个网络节点的过程 。路由原理涉及IP地址、路由协议、 路由表等概念。
思科网络学院教程
目录
• 思科网络基础知识 • 路由和交换技术 • 网络安全技术 • 网络编程与开发 • 网络故障排除 • 网络优化与管理
CCNA培训教材(中文)-001
下载第1章网络互连介绍认证目标1.01 网络互连模型1.02 物理和数据链路层1.03 网络层和路径确定1.04 传输层1.05 上层协议1.06 Cisco路由器、交换机和集线器1.07 配置Cisco交换机和集线器Cisco认证网络互连专家，或CCIE，被认为是信息系统产业中的一些杰出的网络互连专业人员。
他们对互连网设计和体系结构的复杂性的了解来自忘我的学习和实际经验。
为达到证书的最高等级CCIE，必须可以做到：•设计新的互连网。
•为现有的互连网编制文档。
•查找互连网问题的原因。
•解决瓶颈问题。
•重新设计现有的互连网。
•理解和有能力将互连网连接到Internet上。
•配置新的Cisco路由器、交换机和集线器。
•重新配置现有的Cisco路由器、交换机和集线器。
•理解Cisco互连网操作系统软件。
•升级和修正Cisco路由器、交换机和集线器。
为开始你的认证道路，本书提供了成为一名Cisco认证网络从业人员(CCNA)所需的信息。
一个潜在的C C N A必须具有安装、配置和操作简单路由L A N、路由WA N和交换L A N以及LANE网络的知识。
这是学习知识冒险经历的开始。
本书可以作为参考和学习工具，它们可以使一个工程师达到互连网专家的高度。
1.1 认证目标1.01：网络互连模型在连网和网络互连之间是有区别的。
连网是指用于连接多台计算机，让它们可以交换信息的过程和方法。
网络互连是连接多个网络，而不管它们的物理拓扑结构和距离如何的过程和方法。
网络互连随着连网的快速发展和变换而发展。
因为这个原因，连网的基本结构模块和参考模型也用于或应用到网络互连上。
2CCNA学习指南下载1.1.1 网络的发展互连网络随着需要而发展。
在计算机应用的早些时候(20世纪50年代和60年代)，互连网络并不存在。
计算机是独立的和私有的。
然而，在20世纪60年代，美国国防部(DOD)对教育研究中使用的数据包-交换广域网设计感兴趣。
cisco初学者内部培训教材-网络交换和路由技术简介
而对于V L A N第三层通信要求路由器。V L A N之间通信通过路由器，允许
网络工程师运用C i s c o路由器的安全特性，过滤掉相应的报文以防止其到
网络交换及路由技术简介
2020/5/17
太极计算机股份有限公司 孙岩
a
1
网络交换及路由技术简介
• 交换技术 • 路由技术
2020/5/17
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交换技术
• 交换与桥接基本知识 • 生成树协议 • 虚拟局域网
2020/5/17
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3
物理层功能
物理层 Ethernet 802.3 EIA/TIA-232 V.35
a
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• 第三层交换机
• 根据第三层信息决定转发路径 • 通过校验和验证第三层包头的完整性 • 验证数据包的有效期并进行相应的更新 • 处理和响应任何选项信息 • 在管理信息库中更新转发统计信息 • 如果需要的话，实施安全控制 • 路由器和第三层交换机对数据报交换操作的主要区别
在于物理的实施。在通用的路由器上，一般由基于微 处理器的引擎执行数据包交换；而第三层交换机通过 硬件执行数据包交换。
MAC 地址
a
Ethernet II 在这 里用 “Type”指 明上层协议，所 以不用 802.2.
9
交换机和桥运行在链路层
数据链路层
1234
或
12
• 每段有自己的冲突域
• 所有的段都在同一广播域
2020/5/17
a
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交换机
• 每段有自己的冲突域 • 广播信息向所有段转发
交换
缓冲区
2020/5/17
定义
• 介质类型 • 连接器类型 • 信号类型
Cisco电子教案01
图1-3 由两个路由器互联的三个网络
/
集线器 上海分公司 路由器 ATM 路由器 北京分公司 广域网 路由器 网桥 令牌环 LAN 令牌环 LAN 到以太网终端 交换机
广州分公司
图1-4 企业互联网络
/
/
1.2.2 集线器
图1-6 集线器工作原理
/
集线器的分类
按总线带宽分类：10Mbps、100Mbps和10/100Mbps等 按工作方式分类：智能型、非智能型 按体系结构分类：固定式、模块式、可堆叠式 按端口数目分类：4口、8口、12口、16口、24口等
中继器可以将局域网的一个网段和另一个网段相连， 而且可以连接不同类型的物理介质。但是由于中继器只是一 种信号放大设备，它不能连接两种不同的介质访问类型，比 如令牌环网和以太网。另外中继器不能识别数据帧的格式和 内容，也不能将一种数据链路报头转换成另外一种类型。 作为以太局域网的网络互联设备，中继器只适用于较 小地理范围内的相对较小的局域网(小于100个节点)。由于中 继器逐比特地将数据复制到所有相连的网段，所有的数据都 能双向通过中继器，所以如果用中继器将多个局域网网段连 接在一起，由于中继器不能过滤任何数据，可能会遇到性能 方面的问题。 以太网 “543”标准：每个以太网最多可以分成5个网 段，最多使用4个中继器，而且其中只有3个网段可以连接计 算机。
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城域网(Metropolitan Network， 城域网(Metropolitan Area Network，MAN)
分布在一个城市里的网络，其覆盖范围通常为几公里到几十公里。 分布在一个城市里的网络，其覆盖范围通常为几公里到几十公里。 城域网采用标准是分布式队列双总线(Distributed Bus， 城域网采用标准是分布式队列双总线(Distributed Queue Dual Bus， DQDB)，它已经成为国际标准， IEEE802.6。 DQDB)，它已经成为国际标准，即IEEE802.6。
Cicso网络基础知识
Cicso网络基础知识知识基本要点：⏹基本的网络知识和cisco设备硬件的基础知识，cisco设备的操作系统的基本命令⏹路由原理⏹交换部分⏹远程接入技术考点集中：●Bridging & Switching:桥和交换●OSI Model&Layered Communication:OSI参考模型和分层通信●Routed Protocols:被路由协议●Routing Protocol：路由协议●WAN Services:广域网服务●Network Management：网络管理●LAN Technologies:局域网技术●Cisco&NetworkingBasic：Cisco及网络基础网络基础概念什么是网络：利用网络连接设备和传输介质将处于不同地理位置、功能独立的计算机系统互连起来，通过使用完善的网络软件（网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等），实现位于不同地理位置的资源的有效共享和信息传递的系统局域网局域网是一个小区域内的网络通信设备互连在一起的网络拓扑：1.总线型拓扑：单根传输先作为传输介质。
所有节点都通过相应的硬件接口直接连到这根总线上。
优点：电缆长度短，易于布线和维护；结构简单，介质传输是无源元件缺点：不是集中控制的，所以故障检测需要在网络各个节点上进行；在扩展总线的干线长度时，需要重新配置中继器、剪裁电缆、调整终端2.星型拓扑：通过点到点链路连接到中央节点的各节点组成的优点：利用中央节点可以方便地提供服务和重新配置网络；易于维护缺点：中央节点需要很高的可靠性和冗余度3.环型拓扑：由连接成封闭回路的网络节点组成的，信息的传递是单向的令牌：只有得到令牌的站才可发送信息（令牌环网）城域网广域网：以全球大量的光缆和卫星为基础Internet计算机交互网络—互联网Internet是一个基于TCP/IP协议簇的国际互联网络。
Internet是一个网络用户的团体，用户使用网络资源，同时也为该网络的发展壮大贡献力量Internet是所有可被访问和利用的信息资源的集合Intranet基于广域网接入技术和利用广域网链路连接的，将一个或若干个企业分担在各个地区或国家的局域网络连接起来实现安全通信的企业内部网络远程访问技术⏹MODEN（调制解调器）在公共交换电话网上，数据是通过模拟信号进行传输的，而信号在计算机内部产生的是数字信号，MODEN的作用就是将数字信号与模拟信号相互转换⏹I SDN（Integrated Service Digital Network 综合业务数字网）提供注入可是电话、数据通信、电视会议等多种业务宽带窄带ISDN：基本速率（2B+D，144Kbps）和基群速率（30B+D，2.048Mbps）⏹DDN（数字数据网Digital Data Network）利用数字信道传输数据信号的数据传输网利用数字信道传输数据信号与传统的模拟信道相比，具有传输质量高、速率高、宽带利用率高等优点Frame Relay（帧中继）仅完成OSI参考模型上物理层和数据链路层核心层的功能，将流量控制、纠错等留给智能终端去完成，大大简化了节点机之间的协议；同时，帧中继采用虚电路技术，能充分利用网络资源，因而帧中继具有吞吐量高、延时低、适合突发性业务OSI参考模型计算机网络中，用于规定数据信息的格式及如何发送和接收数据信息的一套规则称为网络协议（Network Protocol）或通信协议（communication Protocol）OSI（Open System Interconnection）应用层（Application Layer）表示层（Presentation Layer）会话层（session Layer）传输层（Transport Layer）网络层（Network Layer）数据链路层（Data Link Layer）物理层（Physical Layer）上三层：应用层、表示层、会话层应用层：用户接口主要负责在网络上用户与应用程序或应用程序与应用程序之间的通信通过端口的服务—WWW服务、邮件服务、目录服务FATM(File,Transfer,Access and Management)文件传输、访问和管理FATM采用一种虚拟文件夹的方案，制定了一个同样的虚拟文件结构，这样，不同机器上的不同文件结构就可以通过同一种文件结构显示，并且为大家所使用表示层：数据的表示，对数据的特殊处理表示层实体间连接的建立、维持和终止；传输语法选择；数据和图像格式的转换和表示；代码转换、密码转换会话层：保持不同会话的数据独立会话—会话层为表示层实体或用户进程提供了建立连接并且有序传输数据的方法建立传输连接—会话连接建立的基础传输层：可靠或不可靠的数据传输，在数据重传之前的错误纠正将接收到的数据分发给上层相应的应用软件；在应用程序间建立端到端的连接；定义流控；对数据传输提供可靠或不可靠的传输服务网络层：为路由器提供用来提供确定路由的逻辑地址使用逻辑地址标明网络上两台互连设备的逻辑位置，为数据的转换传输提供依据；在数据传送的源端与目的端之间的多条路径中，确定一条或几条最佳的路径，最优化的传递数据数据链路层：将位合成字节，并且进行帧的封装，用MAC地址访问物理链路，非纠正性错误检测介质访问控制子层—负责在物理线路上传输数据逻辑链路控制子层—负责逻辑地标识不同协议类型和封装传输物理层：在网络设备之间传送数据位规定电压、线速和线缆的信号两台直接连接的通信设备之间进行的DTE(Data Terminal Equipment)数据终端设备DCE（Data Communications Equipment）数据通信设备以太网技术基础LAN技术基础—以太技术以太网络的技术原理：局域网的数据传输技术：公平传输（令牌环网）和竞争传输（以太网）以太技术：由于早期的局域网主要是通过总线型拓扑来进行网络互连，一台主机要发送信息则其他主机就没有机会发送。
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OSI 七层模型
应用层 应用层 (高 ) 表示层 会话层
传输层
网络层 数据链路层
数据流层
物理层
2019/2/2
应用层作用
例子
应用层 用户接口
Telnet HTTP ASCII EBCDIC JPEG Operating System/ Application Access Scheduling
表示层
2019/2/2
数据流层的作用
应用层
表示层
会话层
例子
• 可靠或不可靠的数据传输 • 数据重传前的错误纠正 提供路由器用来决定路径的逻辑寻址 • 将比特组合成字节进而组合成帧 • 用MAC地址访问介质 • 错误发现但不能纠正 • 设备间接收或发送比特流 • 说明电压、线速和线缆等
传输层
TCP UDP SPX IP IPX 802.3 / 802.2 HDLC EIA/TIA-232 k Layer）
• 网络层，即OSI模型的第三层，其主要功能 是将网络地址翻译成对应的物理地址，并 决定如何将数据从发送方路由到接收方。 • 网络层的工作就是根据一定的路由策略选 择最佳的路由。
2019/2/2
数据链路层（Data Link Layer）
• 数据链路层是OSI模型的第二层，它控制网络 层与物理层之间的通信。它的主要功能是将从 网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层 传输的帧。 • 它使用检错或纠错技术来确保数据的正确传输。 当数据链路检测到错误时，它请求重发，或是 根据情况进行纠正。数据链路层还要解决流量 控制的问题。
• 国际标准化组织（ISO）一直致力于允许多 种设备相互通信的研究，并制定了开放系 统互连模型——OSI (Open System Interconnection)。 • 它是一种严格的理论模型，并不是一种特 定的硬件设备或一套软件例程，而是厂商 在设计硬件和软件时必须遵循的一套通信 准则。
2019/2/2
2019/2/2
发展过程
• 计算机网络经历了一个从简单到复杂、从 低级到高级的发展过程。这个过程可以分 为四个阶段： • 具有通信功能的单机系统 • 具有通信功能的多机系统 • 计算机通信网络 • 计算机网络。
2019/2/2
计算机网络功能
• 共享资源：如硬件、软件、数据库等 • 计算机用户间通过网络系统进行信息交 流 • 提供分布式处理能力 • 提高整个系统的可靠性 • 集中管理
2019/2/2
物理层（Physical Layer）
• 物理层负责在网络上传输数据比特流。这 与数据通信的物理或电气特性有关。 • 在你的桌面P C上插入网络接口卡，你就建 立了计算机连网的基础。换言之，你提供 了一个物理层。
2019/2/2
封装数据
应用层 表示层 上层数据 会话层
PDU
段
TCP 头
2019/2/2
表示层（Presentation Layer）
• 以用户可理解的格式为上层用户提供必 要的数据。 • 数据与信息之间的差异是表示层需要解 决的问题。 • 表示层也提供数据的安全措施。
2019/2/2
会话层（Session Layer）
• 允许不同主机上的应用程序进行会话，或建立虚连接。 • 如：某个用户登录到一个远程系统，并与之交换信息。会 话层管理这一进程，控制哪一方有权发送信息，哪一方必 须接收信息。这其实是一种同步机制。 • 会话层也处理差错恢复。 • 用户层次上的单一事务机制也是由会话层来实现的。一个 常见的例子就是从数据库中删去一个记录。尽管在用户看 来，这只是一个单一操作，但实际上它可能包括几个步骤。 首先得找到这个记录，然后修改指针和地址，可能还需修 改索引或散列表，最后完成删除动作。如果是通过网络访 问数据库，在真正开始删除前，会话层必须确保所有低级 操作已经完成。
上层数据
传输层
IP 头
数据
网络层
• 数据表示 • 加密等特殊处理过程 保证不同应用间的数据区 分
会话层
传输层 网络层 数据链路层 2019/2/2 物理层
应用层（Application Layer）
• 直接与用户和应用程序打交道。必须注 意的是它并不等同于一个应用程序。应 用层为用户提供电子邮件、文件传输、 远程登录和资源定位等服务。
2019/2/2
分类
• 根据传输距离和传输速度等特点，计算 机网络通常分为局域网和广域网两类。 局域网的范围小但传输速度快，拓扑结 构有总线型、星型和环型等。广域网覆 盖范围广但传输速度慢，拓扑结构一般 为网状或树型。 • 应用划分：Intranet、Internet
2019/2/2
通讯标准
• 产生原因：产品之间不兼容 • 种类： • 事实标准：被广泛使用而产生发展的标准 称为事实标准。事实标准是在生产中逐渐 成为人们共同遵守的法则。 • 国际标准：得到国家或国际公认的机构正 式认证并采纳的标准。
网络层
数据链路层
物理层
2019/2/2
传输层（Transport Layer）
• 传输层主要负责确保数据可靠、顺序、无 错地从Ａ点到传输到Ｂ点（Ａ、Ｂ点可能 在也可能不在相同的网络段上）。因为如 果没有传输层，数据将不能被接受方验证 或解释，传输协议同时进行流量控制或是 基于接收方可接收数据的快慢程度规定适 当的发送速率。 • 传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长 的数据包进行强制分割。
网络基础知识培训
太极计算机股份有限公司 孙岩
2019/2/2
主要内容
• • • • 一、计算机网络概述 二、数据通讯基础 三、局域网基础 四、广域网基础
2019/2/2
一、计算机网络概述
• 定义： • 凡是将地理位置不同并且具有独立功能 的多个计算机系统，通过通信设备和通 信线路连接起来，由功能完善的网络软 件（网络协议、网络操作系统等）实现 资源共享者称为计算机网络。
2019/2/2
国际机构
• • • • • • • 美国国家标准协会（ANSI）： 国际电子技术委员会（IEC） 国际电信联盟（ITU） 电子工业协会（EIA） Internet工程特别任务组（IETF） 电气和电子工程师协会（IEEE） 国际标准化组织（ISO）
2019/2/2
开放系统互连模型