数通基础知识培训
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华为数据通信基础知识培训教程
Page 9
TCP/IP协议族
TCP/IP是Internet的核心技术 TCP/IP是一个协议族
HTTP、TELNET、FTP RIP、OSPF、BGP PIM、DVMRP TCP、UDP、RAW IP IP IGMP ARP ICMP IP是TCP/IP的核心协议
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Page 23
十进制和二进制的转换
十进制数234转化为二进制数：11101010
Page 24
IP 地址分类
地址类 A类 B类 C类 D类 E类
第一个8位数的格式 0XXXXXXX 10XXXXXX 110XXXXX 1110XXXX 1111XXXX
范围
1-126 128-191 192-223 224-239 240-255
数据通信知识基础（ 新）
学习完此课程，您将会： 理解TCP/IP分层模型 掌握IP地址和IP路由 了解几种常见的局域网和广域网技术
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第1章
数据通信概述
Page 3
第2章 TCP/IP
第3章 局域网和广域网
什么是数据通信
数据通信是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算 机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统 。
数据通信网是为提供数据通信业务而组成的网络
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数据通信的特点
无连接:通讯的两者之间不具备唯一独立的链路 包交换:每个包有目的地址、源地址、错误控制信息等等，具有
自己去找目的地的能力
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标准化组织
ISO IEEE ANSI
国际标准化组织 电子电器工程师协会 美国国家标准局
TELNET, FTP... UDP, TCP
ICMP
TCP/IP协议族
TCP/IP是Internet的核心技术 TCP/IP是一个协议族
HTTP、TELNET、FTP RIP、OSPF、BGP PIM、DVMRP TCP、UDP、RAW IP IP IGMP ARP ICMP IP是TCP/IP的核心协议
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十进制和二进制的转换
十进制数234转化为二进制数：11101010
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IP 地址分类
地址类 A类 B类 C类 D类 E类
第一个8位数的格式 0XXXXXXX 10XXXXXX 110XXXXX 1110XXXX 1111XXXX
范围
1-126 128-191 192-223 224-239 240-255
数据通信知识基础（ 新）
学习完此课程，您将会： 理解TCP/IP分层模型 掌握IP地址和IP路由 了解几种常见的局域网和广域网技术
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第1章
数据通信概述
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第2章 TCP/IP
第3章 局域网和广域网
什么是数据通信
数据通信是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算 机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统 。
数据通信网是为提供数据通信业务而组成的网络
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数据通信的特点
无连接:通讯的两者之间不具备唯一独立的链路 包交换:每个包有目的地址、源地址、错误控制信息等等，具有
自己去找目的地的能力
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标准化组织
ISO IEEE ANSI
国际标准化组织 电子电器工程师协会 美国国家标准局
TELNET, FTP... UDP, TCP
ICMP
数通基础知识培训——IP地址
主机
10100000 00000000 00000000
网络号
172 16 2 0
• 扩展了8位地址的网络
二、IPV4地址分类与计算
利用子网掩码划分子网
网络
172.16.2.160 255.255.255.192 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000
20.130.188.144
一、IPV4地址结构
IP 地 址
32 bits Dotted Decimal Maximum
255
Network Host
255
255
255
一、IPV4地址结构
32 bits 点分十 进制 Network Host
Maximum
1
255
8 9
255
16 17
255
24 25
无连接（ c o n n e c t i o n l e s s）这个术语的意 思是I P并不维护任何关于后续数据报的状态信息。 每个数据报的处理是相互独立的。
一、IPV4地址结构
IP层的一个重要工作：基于IP地址的路由选择 • IP地址唯一标示一台网络设备 • 私有IP地址
10.110.192.111
172.16.3.150
172.16 网络
.
2 . 160 主机
新路由表 网络 端口
172.16.0.0
172.16.0.0
E0
E1
二、IPV4地址分类与计算
子网地址
172.16.2.200 172.16.3.1 E1 172.16.2.2 E0 172.16.2.1 172.16.3.100 172.16.3.5
数据通信的基础知识培训
2.时分多路复用
在时分复用系统中，各路信号共用一个信道，轮流在不同的时刻进行传输。其特点是各路信号在时间上互不重叠，但将占据全部带宽。
3.统计时分多路复用
动态地分配集合信道的时隙，只给那些确实要传输信息的终端分配线路，大大提高了线路利用率。
时分复用多用于数字通信中。
2.4脉冲编码调制PCM
PCM是实现模拟信号数字化的最常用的一种方法。将时间连续、取值连续的模拟信号转换成为时间离散、取值离散的数字信号，并按一定规律组合编码，形成PCM信号序列。它的根本过程是抽样、量化和编码。
准同步复接——如果输入各支路信号与复接器复接的各支路数字信号的时钟由不同的时钟源提供，但码速率在一定容差范围内为标称相等情况。这时两个信号为准同步信号。
2.2传输介质
传输系统按传输介质的不同可分为有线传输系统和无线传输系统。有线传输的介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤等。无线传输的主要介质有长波、短波、超短波、地面微波和卫星等。
1.双绞线
双绞线属于平衡电缆，主要用于基带传输。用户线一般用一对；数字〔ISDN〕用1~4对；以太网10BASE-T用2对。
abcd为 信令比特，不使用时置1。每个时隙传送两路话音的信令。
注：在公共信道信令〔CCS〕方式中，TS16用于传送高达64kbit/s的共路信令。
同时，不同帧结构不能互通，如CAS和CCS不能互通。
2.数字复接
在通信系统中，为扩大传输容量和提高传输效率，通常需要将假设干个低速数字信号合并成一个高速数字信号流，以便在高速信道中传输，数字复接就是解决PCM信号由低次群到高次群的合成技术。
抽样：以一定频率的取样信号将信号在时间上进行离散。取样频率应大于2倍的信号带宽。
量化：将信号在幅度上离散。
在时分复用系统中，各路信号共用一个信道，轮流在不同的时刻进行传输。其特点是各路信号在时间上互不重叠，但将占据全部带宽。
3.统计时分多路复用
动态地分配集合信道的时隙，只给那些确实要传输信息的终端分配线路，大大提高了线路利用率。
时分复用多用于数字通信中。
2.4脉冲编码调制PCM
PCM是实现模拟信号数字化的最常用的一种方法。将时间连续、取值连续的模拟信号转换成为时间离散、取值离散的数字信号，并按一定规律组合编码，形成PCM信号序列。它的根本过程是抽样、量化和编码。
准同步复接——如果输入各支路信号与复接器复接的各支路数字信号的时钟由不同的时钟源提供，但码速率在一定容差范围内为标称相等情况。这时两个信号为准同步信号。
2.2传输介质
传输系统按传输介质的不同可分为有线传输系统和无线传输系统。有线传输的介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤等。无线传输的主要介质有长波、短波、超短波、地面微波和卫星等。
1.双绞线
双绞线属于平衡电缆，主要用于基带传输。用户线一般用一对；数字〔ISDN〕用1~4对；以太网10BASE-T用2对。
abcd为 信令比特，不使用时置1。每个时隙传送两路话音的信令。
注：在公共信道信令〔CCS〕方式中，TS16用于传送高达64kbit/s的共路信令。
同时，不同帧结构不能互通，如CAS和CCS不能互通。
2.数字复接
在通信系统中，为扩大传输容量和提高传输效率，通常需要将假设干个低速数字信号合并成一个高速数字信号流，以便在高速信道中传输，数字复接就是解决PCM信号由低次群到高次群的合成技术。
抽样：以一定频率的取样信号将信号在时间上进行离散。取样频率应大于2倍的信号带宽。
量化：将信号在幅度上离散。
数通网络培训计划
数通网络培训计划一、培训目的随着数字化时代的到来，网络技术的重要性越来越凸显。
数通网络作为企业的核心基础设施，不仅承载着企业的业务流程，更是实现信息互联的关键。
因此，为了提高企业员工的网络技术水平，更好地服务企业发展，我们决定开展数通网络培训，帮助员工掌握网络基础知识、网络设备配置及网络安全防护等相关技能，提高员工在网络运维方面的能力。
二、培训对象本次培训主要针对企业IT技术人员、网络工程师和相关岗位人员，希望参与培训的员工具备一定的计算机网络基础知识，能够更好地理解和掌握培训内容。
三、培训内容1.网络基础知识-网络基本概念-网络体系结构-网络通信协议-网络安全基础-局域网和广域网技术2.路由器和交换机配置-路由器和交换机基本概念-路由器和交换机的使用和配置-静态路由和动态路由的配置-子网划分和VLAN配置3.网络安全防护-网络安全基本概念-防火墙配置与管理-入侵检测与防范-网络安全策略的制定四、培训时间和地点本次培训预计持续4周，每周进行两次课程，每次课程为2小时，共计32小时。
培训地点为企业内部会议室。
五、培训方法本次培训采用理论教学与实践相结合的方式，课程内容既包括网络基础知识的讲解，也包括实际网络设备的操作演练。
同时，我们也将引入案例分析和互动讨论的形式，促进学员之间的交流和学习。
六、培训师资本次培训将邀请具有丰富网络技术实战经验的专业技术人员担任培训讲师，确保培训内容的丰富性和实用性。
七、培训考核为了保障培训效果，本次培训将进行定期的考核，分为理论知识考核和实际操作考核两部分。
只有通过考核的学员才能获得结业证书。
八、培训成果经过本次培训，学员将掌握网络基础知识、熟练掌握路由器和交换机的配置管理技能、理解网络安全防护的重要性，并能够独立完成基本的网络设备配置和网络安全防护工作。
以上就是本次数通网络培训计划的详细内容，希望通过本次培训，能够有效地提高企业员工的网络技术水平，为企业的发展提供有力的技术支持。
数据通信基础知识
数据通信基础知识在当今数字化的时代，数据通信已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常使用的手机与朋友聊天、发送电子邮件，到企业之间的大规模数据传输和全球范围内的信息共享，数据通信的身影无处不在。
那么，什么是数据通信？它又是如何工作的呢？让我们一起来探索数据通信的基础知识。
一、数据通信的定义和重要性数据通信，简单来说，就是在不同的地点之间以数字形式传输数据的过程。
这些数据可以是文本、图像、音频、视频或其他任何形式的信息。
数据通信的重要性不言而喻。
它使得人们能够迅速、准确地获取和传递信息，大大提高了工作效率和生活质量。
比如，在医疗领域，医生可以通过数据通信远程诊断病情，为患者提供及时的治疗建议；在教育领域，学生可以在线学习丰富的课程资源，不受时间和空间的限制；在商业领域，企业可以实时监控库存和销售数据，做出更明智的决策。
二、数据通信的基本要素要实现有效的数据通信，需要以下几个基本要素：1、发送方和接收方发送方是产生数据并将其发送出去的设备或个人，而接收方则是接收并处理这些数据的设备或个人。
2、数据数据是通信的内容，可以是各种形式的信息。
3、信号信号是数据的物理表现形式，比如电信号、光信号等。
4、传输介质传输介质是信号传输的通道，常见的有双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波等。
5、协议协议是通信双方遵循的规则和标准，确保数据能够正确、有序地传输和理解。
三、数据通信的传输方式数据通信有两种主要的传输方式：串行传输和并行传输。
串行传输是逐位地传输数据，一次只传输一位。
这种方式虽然速度相对较慢，但成本较低，适用于长距离通信。
并行传输则是同时传输多位数据，速度较快，但成本较高，通常用于短距离通信，如计算机内部的数据传输。
四、数据通信的网络类型1、局域网（LAN）局域网通常覆盖一个较小的地理区域，如办公室、学校或家庭。
它具有较高的传输速度和较低的误码率。
2、城域网（MAN）城域网覆盖的范围比局域网大，一般是一个城市。
数通基础知识介绍PPT课件
4 传输层
传输层
3 网络层
网络层
2 数据链路层
数据链路层
1 物理层
物理层
19.10.2024
7
OSI 参考各层的功能
物理层：定义接口与传输介质的机械、电气特性 数据链路层：对数据不作任何改动的传输变成可靠的
链路，并负责接点到接点的传输 网络层：负责将包从源到目标的传递，可能会通过多
个网络 传输层：负责整个报文从源到目标（端到端）的传递 会话层：是网络的对话控制器，它建立和维护以及同
主机
cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
路由器 cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
交换机 普通口
nor mal
nor mal
cross
Normal N/A
交换机 级连口
N/A
N/A
Normal
N/A
N/A
交换机 光口
SC/ SC/ ST ST
N/A
N/A
SC/ST
19.10.2024
19.10.2024
19
IP地址的分类和子网划分
网络地址与子网掩码
19.10.2024
20
IP地址的分类和子网划分
子网掩码的表示方法
19.10.2024
21
IP地址的分类和子网划分
网络地址的计算
19.10.2024
22
IP地址的分类和子网划分
主机数的计算
19.10.2024
23
IP地址的分类和子网划分
步通信系统交互操作 表示层：关于两个系统之间交换信息的语法和语义 应用层：使得用户（不管是人还是软件）可以访问网
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IP地址
•IP - Internet Protocol
IP协议提供网络层的非连接服务，提供寻址、服务类型区分、分片和 重组以及安全等功能。IP协议数据TCP/IP协议栈层3协议。 定义在RFC791
表示方式：
二进制：00001010.11010110.01010111.10000011 十进制：172.16.1.1
15141514字节字节1460tcp1460tcp层的净负荷层的净负荷2020字节字节tcptcp报文头报文头20字节字节ipip报文头报文头1414二层头二层头ethernetiiethernetii缺省缺省mtumtu为为15001500字节字节ethernetsnapethernetsnap缺省缺省mtumtu为为14921492字节字节pagepage3333vlanvlan的产生的产生随着交换机级联增多形成广播风暴随着交换机级联增多形成广播风暴需要在现有网络拓扑基础上分割广播域需要在现有网络拓扑基础上分割广播域pagepage3434vlanvlan的概念的概念vlanvlan类型类型基于端口基于端口基于基于macmac地址地址基于协议基于协议基于子网基于子网dadasasatypetypedatadatacrccrc标准以太网帧标准以太网帧dadasasatypetypedatadatacrccrctagtagtpidtpidpriorityprioritycficfivlanidvlanidtcitci带有带有ieee8021qieee8021q标记的以太网帧标记的以太网帧vlanid12vlanid12pagepage3535交换机端口类型交换机端口类型accessaccess端口端口accessaccess端口只属于端口只属于11个个vlanvlan所以它的缺省所以它的缺省vlanvlan就是它所在的就是它所在的vlanvlan不用设置
数据通信基础知识PPT课件
的信号传输。
.
11
3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 激光
.
12
3.1 双绞线
双绞线(TP)--由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。
屏蔽双绞线STP（IBM）
Type 1或Type 2
非屏蔽双绞线UTP（ EIA/TIA）
电压范围
量化 编码
（ V） （十进制）（二进制）
0.5～0.7 t 0.3～0.5
3 011 2 010
t 0.1～0.3
1 001
110
101 -0.1～0.1
0
000
-0.3～-0.1 －1 111
t -0.5～-0.3 －2 110
-0.7～-0.5 －3 101
-0.9～-0.7 －4 100
∵ 10log10(S/N)=30 ∴S/N=10(30/10)=1000
∴Rmax=3k log2(1+1000)≈30kbps
.
8
Nyquist公式和Shannon公式的比较
C = 2B log2N 用于理想信道 数据传输率随信号抽样的离散值个数增加而增加。
C = B log2（1+S/N） 用于有噪声信道（实际的信道总是有噪声！） 无论信号抽样的离散值个数增加到多少，此公式给出了 有噪声信道可能达到的最大数据传输速率上限。 原因：噪声的存在将使抽样的离散值个数不可能无限增 加。
.
6
(1)无噪声下的信道容量（奈奎斯特定理）
Nyquist证明，无噪声下的信道的最大信号传输速率Rmax与
信道带宽B的关系，即奈奎斯特--无噪信道容量公式：
.
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3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 激光
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3.1 双绞线
双绞线(TP)--由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。
屏蔽双绞线STP（IBM）
Type 1或Type 2
非屏蔽双绞线UTP（ EIA/TIA）
电压范围
量化 编码
（ V） （十进制）（二进制）
0.5～0.7 t 0.3～0.5
3 011 2 010
t 0.1～0.3
1 001
110
101 -0.1～0.1
0
000
-0.3～-0.1 －1 111
t -0.5～-0.3 －2 110
-0.7～-0.5 －3 101
-0.9～-0.7 －4 100
∵ 10log10(S/N)=30 ∴S/N=10(30/10)=1000
∴Rmax=3k log2(1+1000)≈30kbps
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8
Nyquist公式和Shannon公式的比较
C = 2B log2N 用于理想信道 数据传输率随信号抽样的离散值个数增加而增加。
C = B log2（1+S/N） 用于有噪声信道（实际的信道总是有噪声！） 无论信号抽样的离散值个数增加到多少，此公式给出了 有噪声信道可能达到的最大数据传输速率上限。 原因：噪声的存在将使抽样的离散值个数不可能无限增 加。
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(1)无噪声下的信道容量（奈奎斯特定理）
Nyquist证明，无噪声下的信道的最大信号传输速率Rmax与
信道带宽B的关系，即奈奎斯特--无噪信道容量公式：
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OSI模型
Application 两个作用： 1、给用户提供接口。 2、提供标准的服务。 主要包括：SNMP,FTP,TELNET,NET,DHCP,TFTP,HTTP,DNS等。 Presentation的主要作用： 1、指定独立结构的数据传送格式。 2、编码和解码数据格式，加密和解密数据，压缩。 主要包括：.jpg,.pdf,.doc, 加密等 Session层：会话层。主要包括netbios, appletalk, radius等。 传输层的主要作用： 1、管理网络层。 2、提供可靠的报文传输机制。 IP层： 1、地址和路由。 DATA LINK : 1、帧 2、控制物理层数据流。 物理层： 1、接口 2、定义电气特性
地址界定
地址界定实例 IP地址：211.167.138.37 子网网络地址
掩码：255.255.240.0
[138/16]=8络地址为：211.167.128.0 [138/16]=8 (8+1)x16-1=143 子网广播地址为：211.167.143.255
子网广播地址
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私网地址
私网地址对比公网地址，不能在internet中传播，只能在组织内部使用。如果需要通过 internet来通讯，必须使用公网地址。私网地址的使用解决了公网地址日益短缺的问题。
特殊IP地址
网络部分 主机部分
Any Any 127 全“0” 全“1” any
地址类型
网络地址
用途
代表一个网段
广播地址 回环地址
特定网段的所有节点 回环测试 华为Quidway路由器 用于指定默认路由
全“0” 全“1”
所有网络
广播地址
本网段所有节点
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Clas First octet rule Range(二进制） 十进制
s
A类 B类 C类 D类 E类 0 10 110 1110 1111 00000000-01111111 10000000-10111111 11000000-11011111 11100000-11101111 11110000-11111111
2、给定一个IP地址和掩码，计算出子网地址、广播地址、和有效IP地址的范围。(172.16.103.2 255.255.252.0) 子网地址计算方法： ① 从IP地址中找出“感兴趣的数值” 。对于掩码在0～255（不包括0和255）对应的IP地址的十进制，即 为感兴趣的数值。对于掩码255对应的IP地址的数值，复制该数值到子网地址中。对掩码0对应的IP地 址，对应的数值为0 计算出魔术数（magic number）。用256减去“感兴趣数值”对应的掩码。 子网位= N*（magic number）< 感兴趣的数值（N为整数，并取最大值）
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1~126(127保留） 128～191 192～223 224～239 240～255
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掩码（mask）
•
•
掩码用来区分IP地址中的网络地址和主机地址。
掩码的表示方法和IP地址一样，有十进制和二进制两种表示方法，对A类、B类、 C类地址的掩码为：
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Page 13
变长子网掩码和子网
•VLSM (various length subnet mask)，可以变长的子网掩码，也称为sub-subnet。 将一个小的掩码的子网地址划分更多的大的掩码的子网。目的将子网的主机位减小， 更加有效的利用IP地址。
•利用变长子网掩码对Host 位进行分割，分割的部分用来作为网络地址，这样即增加 了网络地址，又充分利用了主机位地址。分割的部分为子网。
DATA applicatio n TCP DATA transport
header TCP segment IP
IP header
TCP
DATA
header IP datagram Ethernet header IP header TCP header 46 to 1500 DATA Ethernet trailer ethernet
② ③
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子网快速判定
快速判定实例
PC机地址：18.56.75.27，掩码：255.255.240.0
目的地址：18.56.82.23 ，掩码：255.255.240.0
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IP地址的分类规则
•根据IP网络的大小，IP地址分为A类、B类、C类、D类和E类地址。
第一个八进制的第一位为0，表示A类地址 第一个八进制的头两位为10的，表示B类地址 第一个八进制的头三位为110的，表示C类地址 第一个八进制的头四位为1110的，表示D类地址 第一个八进制的头五位为1111的，表示E类地址
掩码前两个字节为255，256-255=1，结果一目了然 掩码第三个字节为240，256-240=16 [75/16]=4，[82/16]=5 []代表下取整运算
结论：在给定掩码下，两个地址属于不同子网
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掩码的使用
确定网络地址 确定网络中地址数量 10.238.45.173/255.255.255.224
地址
掩码
00001010.11101110.00101101.10101101
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IP地址
•IP - Internet Protocol
IP协议提供网络层的非连接服务，提供寻址、服务类型区分、分片和 重组以及安全等功能。IP协议数据TCP/IP协议栈层3协议。 定义在RFC791
表示方式：
二进制：00001010.11010110.01010111.10000011 十进制：172.16.1.1
Class A类
二进制表示 11111111.00000000.00000000.00000000
十进制表示 255.0.0.0
B类
C类
11111111.11111111.00000000.00000000
11111111.11111111.11111111.00000000
255.255.0.0
255.255.255.0
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OSI 参考模型和TCP/IP模型：
OSI模型
Application Presentatio n Application Session Transport
TCP/IP 模型
Transport
IP IP Data link
Data link
Physical Physical
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TCP/IP协议栈
应用层 传输层 HTTP、Telnet、FTP、 TFTP、Ping、etc 提供应用程序网络接口 建立端到端连接 寻址和路由选择 物理介质访问
TCP/UDP
网络层
IP
ICMP
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第1章 OSI 和TCP/IP模型 第2章 IP地址和子网的概念和子网划分 第3章 交换基础和路由基础 第4章 ICMP,PING,TRACEROUTE的原理
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2016/4/7
Security Level:
温州移动数通基础知识
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学习完此课程，您将会：
了解OSI七层模型和TCP/IP模型 掌握IP地址和子网划分 了解ARP、免费ARP、ARP代理的概念和原理 了解ICMP，Ping、Traceroute等常用网络诊断工具的使 用 熟悉交换机、路由器等网络设备的工作原理和基本概念 了解路由的概念和数据包转发过程
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与运算 00001010.11101110.00101101.10100000 结果 10.238.45.160 网络地址
10.10.10.0/255.255.0.0 网络地址还是主机地址？
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第1章 OSI和TCP/IP模型 第2章 IP地址和子网的概念和子网划分 第3章 交换基础和路由 第4章 ICMP,PING,TRACEROUTE的原理