CCNA思科网络技术学院教程第2章网络技术基础
CCNA2
CCNA中文笔记第2章:Internet Protocols作者：红头发Chapter2 Internet ProtocolsTCP/IP and the DoD ModelDoD模型被认为是OSI参考模型的浓缩品,分为4层,从上到下是:1.Process/Application layer2.Host-to-Host layer3.Internet layerwork Access layer其中,如果在功能上和OSI参考模型互相对应的话,那么:1.DoD模型的Process/Application层对应OSI参考模型的最高3层2.DoD模型的Host-to-Host层对应OSI参考模型的Transport层3.DoD模型的Internet层对应OSI参考模型的Network层4.DoD模型的Network Access层对应OSI参考模型的最底2层The Process/Application Layer ProtocolsProcess/Application层包含的协议和应用程序有：Telnet,FTP,X Windows,TFTP,SMTP,SNMP,NFS和LPD等等Dynamic Host Configuration Protocol(DHCP)/BootP(Bootstrap Protocol)动态主机配置协议(DHCP)服务器可以提供的信息有:1.IP地址2.子网掩码(subnet mask)3.域名(domain name)4.默认网关(default gateway)5.DNS6.WINS信息The Host-to-Host Layer ProtocolsHost-to-Host层描述了2种协议:1.传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)2.用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)Transmission Control Protocol(TCP)当1个主机开始发送数据段(segment)的时候,发送方的TCP协议要与接受方的TCP协议进行协商并连接,连接后即所谓的虚电路(virtual circuit),这样的通信方式就叫做面向连接(connection-oriented).面向连接的最大优点是可靠,但是它却增加了额外的网络负担(overhead)User Datagram Protocol(UDP)UDP协议的最他特点是无连接(connectionless),即不可靠,因为它不与对方进行协商并连接,它也不会给数据段标号,也不关心数据段是否到达接受方Key Concepts of Host-to-Host Protocols现在把TCP协议和UDP协议的一些特性做个比较:1.TCP.协议在传送数据段的时候要给段标号;UDP协议不2.TCP协议可靠;UDP协议不可靠3.TCP协议是面向连接;UDP协议采用无连接4.TCP协议负载较高;UDP协议低负载5.TCP协议的发送方要确认接受方是否收到数据段;UDP反之6.TCP协议采用窗口技术和流控制;UDP协议反之Port NumbersTCP和UDP协议必须使用端口号(port number)来与上层进行通信,因为不同的端口号代表了不同的服务或应用程序.1到1023号端口叫做知名端口号(well-known port numbers).源端口一般是1024号以上随机分配The Internet Layer Protocols在DoD模型中,Internet层负责：路由,以及给上层提供单独的网络接口Internet Protocol(IP)IP协议查找每个数据包(packets)的地址,然后,根据路由表决定该数据包下1段路径该如何走,寻找最佳路径Internet Control Message Protocol(ICMP)ICMP协议一样是工作在DoD模型的Internet层,IP协议使用ICMP协议来提供某些不同的服务,ICMP协议是一种管理协议一些ICMP协议相关信息和事件:1.目标不可达(destination unreachable):假如1个routers不能把IP协议数据报发送到更远的地方去,于是router将发送ICMP协议信息给数据报的发送方,告诉它说目标网络不可达2.缓冲区已满(buffer full):假如router的缓冲区已经存满发送方发来的IP协议数据报了,它将发送ICMP协议信息给发送方并告诉它缓冲区已满,如果再继续接受的话将导致缓冲区溢出,造成数据丢失3.跳(hops):IP协议数据报经过1个router,称为经过1跳4.Ping(Packet Internet Groper):采用ICMP协议信息来检查网络的物理连接和逻辑连接是否完好5.Traceroute:根据ICMP协议信息来跟踪数据在网络上的路径,经过哪些跳Address Resolution Protocol(ARP)地址解析协议(ARP)用于根据1个已知的IP地址查找硬件地址.它把IP地址翻译成硬件地址Reverse Address Resolution Protocol(RARP)RARP协议用于把MAC地址翻译成IP地址IP AddressingIP地址是软件地址,MAC地址是硬件地址,MAC地址是烧录在NIC里的,MAC地址用于在本地网络查找主机地址.IP地址是唯一的,也叫做网络地址(network address);硬件地址也叫节点地址(node address)Network Address网络地址分为5类:1.A类地址:4个8位位组(octets).第一个octet代表网络号,剩下的3个代表主机位.范围是0xxxxxxx,即0到1272.B类地址: 前2个octets代表网络号,剩下的2个代表主机位. 范围是10xxxxxx,即128到1913.C类地址: 前3个octets代表网络号,剩下的1个代表主机位. 范围是110xxxxx,即192到2234.D类地址:多播地址,范围是224到2395.E类地址:保留,实验用,范围是240到255Network Address:Special Purpose一些特殊的IP地址:1.IP地址127.0.0.1:本地回环(loopback)测试地址2.广播地址:255.255.255.2553.IP地址0.0.0.0:代表任何网络4.网络号全为0:代表本网络或本网段5.网络号全为1:代表所有的网络6.节点号全为0:代表某个网段的任何主机地址7.节点号全为1:代表该网段的所有主机广播地址TCP/IP协议规定,主机号部分各位全为1的IP地址用于广播.所谓广播地址指同时向网上所有的主机发送报文,也就是说,不管物理网络特性如何,Internet网支持广播传输.如136.78.255.255就是B类地址中的一个广播地址,你将信息送到此地址,就是将信息送给网络号为136.78的所有主机.有时需要在本网内广播,但又不知道本网的网络号时,TCP/IP协议规定32比特全为1的IP地址用于本网广播,即255.255.255.255Private IP Address私有IP地址(private IP address):节约了IP地址是空间,增加了安全性.处于私有IP地址的网络称为内网,与外部进行通信就必须靠网络地址翻(network address translation,NA T)一些私有地址的范围:1.A类地址中:10.0.0.0到10.255.255.255.2552.B类地址中:172.16.0.0到172.31.255.2553.C类地址中:192.168.0.0到192.168.255.255Broadcast Address广播地址:1.层2广播:FF.FF.FF.FF.FF.FF,发送给LAN内所有节点2.层3广播:发送给网络上所有节点3.单播(unicast):发送给单独某个目标主机4.多播:由1台主机发出,发送给不同网络的许多节点Introduction to Network Address T ranslation(NAT)NA T一般都操作在Cisco router上,用于连接2个网络,同时把私有地址翻译公有地址一些NA T的种类以及特点:1.静态NA T(static NA T):本地地址和全局地址一一对应.这样的方式需要你拥有真正的Internet上的IP地址2.动态NA T(dynamic NA T):把未注册的IP地址对应到已注册IP地址池中的某个IP地址上.你不必需要静态配置你的router使内外地址对应3.超载(overloading):采用的最广泛的NA T配置类型.类似动态NA T,但是它是把1组未注册的IP地址根据不同的端口(ports)对应到1个已注册的IP地址上.因此,它又叫做端口地址翻译(port address translation,PA T)。
CCNA2第二章路由器基础
第二章路由器基础1、cisco IOS 软件内置在几乎所有的cisco路由器和catalyst交换机上。
提供下列服务：基本的路由选择和交换功能；对联网资源可靠和安全的访问；网络的可扩展性。
2、命令行界面CLI3、CLI环境可通过以下几种方式访问：通过控制台会话；通过AUX端口的调制解调器或者零调制解调器；通过telnet作为虚拟终端连接到路由器（需要给一个端口配置IP地址，为各个虚拟终端会话配置登录并设定口令）。
4、路由器的用户界面模式：分级机构；EXEC命令执行者；出于安全考虑EXEC会话分成2个级别：“用户EXEC模式”和“特权EXEC模式”。
5、用户EXEC模式：“>”，用于监视网络，不允许改变路由器配置。
6、特权EXEC模式：“#”，可到达配置模式，进行路由器修改。
7、cisco IOS软件版本的命名约定：该映像所运行的平台；该映像所支持的特定功能；该映像在哪里运行，以及它是否是被压缩的。
8、选择cisco IOS的一个主要问题是该映像与路由器的Flash和RAM存储器是否兼容。
而兼容主要指的是容量够不够。
9、会阻止路由器正确启动的情况：缺少配置文件或者boot system语句不正确；不正确的配置寄存器值；受损的Flash映像；硬件故障。
10、路由器状态命令：show version 显示系统软硬件版本名称和来源，启动映像的配置，显示系统最近一次重启的原因；show processes 显示关于活动进程的信息；show protocols显示所配置的各种协议，显示所配置的任何一种第三层协议状态；show memory显示路由器内存信息，包括对空闲内存池的统计信息；show stacks 监视进程和中断例程对堆栈的使用情况；show buffers 提供路由器上缓冲池的统计信息；show flash 显示关于Flash存储器设备的信息；show running-config 显示活动配置文件；show startup-config 显示备份配置文件；show interface 显示所配置的所有接口的统计信息。
cisco思科网络技术教程
Version4.0
Semester One
西北工业大学软件与微电子学院
1
CCNA 1 & 2学习内容
• 协议 • 局域网（LAN） • 广域网（WAN） • OSI模型 • 线缆及工具 • 路由器
• 以太网 • IP地址 • 路由器的配置 • 路由选择协议的配置 • TCP/IP • 访问控制列表（ACL）
•1 byte (B) = 8 bits (b) 字节=8个二进制位
•1 Kilobyte(K/KB)=2^10 bytes=1,024 bytes 千字节
•1 Megabyte(M/MB)=2^20 bytes=1,048,576 bytes 兆字节
•1 Gigabyte(G/GB)=2^30 bytes=1,073,741,824 bytes 千兆字节
下载网页 - HTTP
文件传输 - TFTP * - FTP * - NFS
E-Mail - SMTP
远程登陆 - Telnet * - rlogin *
网络管理 - SNMP *
名称管理 - DNS*
物理层
西北工业大学软件与微电子学院
24
协议的定义
• 协议是一种关于一系列规则和协定的正式 描述，这些规则和约定规定了网络上的设 备应如何进行通信．
• 需要一个中断请求IRQ来向CPU请求服务。
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三、网络线缆基础
西北工业大学软件与微电子学院
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西北工业大学软件与微电子学院
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四、网络连接设备
Switch Hub
Router
Repeaters
Bridge
《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。
思科网络课程教学大纲
职业学院课程教学大纲院系专业计算机网络技术课程思科网络课程(1)编者蒙任富2009年8 月课程教学大纲审核表《思科网络课程(1)》课程教学大纲一、课程基本情况说明课程编号：适用对象：高职高专计算机网络技术专业、计算机应用技术专业一年级学生学分/总学时： 4/64讲授学时：32 课内实践学时：0 课外实验（上机）学时：32二、课程的性质、任务与课程的教学目标1．课程的性质、任务本课程是我院高职高专计算机网络技术专业、计算机应用技术专业的一门专业支持必修课程，也是思科网络技术学院CCNA Exploration 网络基础知识课程，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。
近年来在计算机网络行业中，CISCO网络设备已应用广泛，本课程对培养计算机高级应用人才具有现实意义。
本课程的目的是介绍基本的网络概念和技术。
这些在线课程教材将帮助学生掌握必要的技能，以便规划和实施不同应用场合下的小型网络。
2．课程的教学目标本课程的重点是学习网络基础知识。
本课程中介绍的实用技能和概念性技能将为学生奠定理解基本网络的基础。
首先，学生将研究人际交流与网络通信之间的异同。
接下来，我们将介绍用于规划和实施网络的两个主要模型：OSI 和 TCP/IP。
学生将了解网络采用的“分层”方法并详细研究 OSI 和 TCP/IP 的各层以理解其功能和服务。
学生将熟悉各种网络设备、网络编址方案以及用于通过网络传输数据的介质类型。
三、课程学时分配学时分配表（以课题或知识单元编排）四、主要教学内容及教学要求（一）课程内容：第1章生活在以网络为中心的世界 (2学时)介绍通信的基本知识以及网络对我们生活的影响。
学生将了解网络、数据、局域网(LAN)、广域网 (WAN)、服务质量 (QoS)、安全问题、网络协作服务和 Packet Tracer 练习的概念。
通过实验，学生将了解如何设置维基以及如何建立即时消息会话。
第2章网络通信 (2学时)主要内容是如何建立和使用网络模型。
思科网络技术学院教程总结汇编
第1章生活在以网络为中心的世界里1.3 在以网络为中心的世界相互通信1.3.1 网络支撑着我们的生活方式1.3.2 当今最常用的几种通信工具1.3.3 网络支撑着我们的学习方式1.3.4 网络支撑着我们的工作方式1.3.5 网络支撑着我们的娱乐的方式1.4 通信：生活中不可或缺的一部分1.4.1 何为通信标识出发送方和接收方、双方一致同意的通信方法、通用语言和语法、共同约定的传送速度和时间、证实或确认要求。
1.4.2 通信质量1.5 网络作为一个平台1.5.1 通过网络通信1.5.2 网络要素消息、介质：连接设备的一种工具设备在规则里还要知道两个协议：IP和TCP.01.5.3 融合网络机通信都使用相同的规则、设备和介质去传送它们的消息时。
1.6 Internet的体系结构1.6.1 网络体系结构4个基本特性：容错能力、可扩展性Qos、服务质量和安全性，容错能力的关键因素是冗余。
1.6.2 具备容错能力的网络体系结构电路交换―面向连接的网络数据包交换―无限连接网单个消息被划分为多个数据块，这些数据块称为包。
1.6.3 可扩展网络体系结构1.6.4 提供服务质量1.6.5 提供网络安全保障或企业资金损失、知识产权偷窃和机要顾客数据曝光。
网络内容安全意味：确保机密性、维护通信完整性和确保可靠性。
1.7 网络趋势1.7.1 它的发展方向是什么功能的设备的增加和服务范围不断扩大。
1.7.2 网络行业就业机会总结：一个网络的架构必须提供可扩展性、容错性、服务质量和安全。
Qos是网络规划一个重要组成部分，它可能影响用户的生产率。
网络数据的优先次序可能容许数据类型以高效合理的方式流经网络。
网络基础设施和内容的安全将继续作为网络安全的基本要素，因为它直接影响到用户的隐私。
第2章网络通信2.3 通信的平台2.3.1 通信要素2.3.2 传送消息消息的两个优点：多路复用和增强网络通信的效率。
2.3.4 终端设备及其在网络中的作用V oIP电话、网络照相机、移动手持设备和用于气象观测的遥控器。
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
思科网路学会课程CCNADiscovery1-2介绍.
Discovery 2: 在中小型企業或ISP工作
ISP支援維運中心 網路規劃(佈線、定址結構) Cisco路由器設定和路由協定 ISP服務(應用軟體、客戶安全)
5
Thank You !
THE END
6
3
能從課程中獲得些什麼?
圖文並茂，介面和善的課程內容 中英對照，與世界接軌 評量方式多元、多樣，不會死讀書
輔助網路教材與Packet Tracer模擬軟體
獲得網路工作所需之知識與實務內容， 可投入IT產業發展 瞭解珍惜與正確使用網路資源
4
課程內容
Discovery 1: 家庭和小型企業網路
電腦基本概念(PC, OS) 網路基本概念和服務(協定、乙太網路、網路 設備、線材、ISP和Internet、IP定址) 無線網路簡介 網路安全基本觀念(病毒、防火牆 ..)
思科網路學會課程
CCNA Discovery 1-2
介紹
國家高速網路與計算中心 網路技術組 劉德隆
內容
為何高中職需要它? 能從課程中中職需要它?
學生已經天天接觸到網路，他們有 許多問題 老師覺得現在的電腦課已經落伍， 不符合現在的潮流 從零開始，提供電腦網路基礎知識 與實作設定 全新規劃教材，內容適合高中職學 生，可繼續銜接大學課程內容
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2.1 网络术语
LAN, 局域网 WAN, 广域网 MAN, 城域网 VPN，虚拟专用网 Intranet，企业内部互联网, Extranet SAN, 存储区域网 Data center, 数据中心
2.2 数字带宽
1、带宽（bandwidth） 在单位时间内通过网络的信息量。
2.2 数字带宽
Network
TCP+ Upper Layer Data IP + TCP + Upper Layer Data
Data Link
LLC Hdr + IP + TCP + Upper Layer Data
Physical
0101110101001000010
2.4 网络设备
连接到网络的设备分两类：
数字带宽
4、数据吞吐量 实际测量的有效带宽。
数字带宽
5、模拟带宽 信号所占电磁波频谱的多少。 单位：赫兹 Hz
2.3 网络模型
目的： 帮助不同体系结构的主机互连 为不同厂商开发网络互连 产品提供参考标准
2.3 网络模型
好处：
• 降低网络的复杂性，将复杂的网络操作分 成多个可管理的层。 • 改变一层不必改变所有的层，便于设计和 实施。
第二章
网络技术基础
© 1999, Cisco Systems, Inc.
2-1
主要内容
介绍网络工程师们使用的一些常用的术 语和各种类型的计算机网络。描述了OSI 参考模型和各层功能。 介绍网络设计结构模型及网络的组织。
2.1 网络术语
协议（protocol） 标准（standards）
限定网络规则的国际组织： IEEE 电气和电子工程师协会 ANSI 美国国家标准协会 EIA/TIA 电子工业协会/电信工业协会 ITU 国际电信联盟
7
Application
6
5
Presentation
4
Transport
3
传输层 Internet 层
3
Network
2
1
Data Link Physical OSI
1
网络访问层
2
DoD (TCP/IP)
网络模型
3、数据的封装（encapsulation） 以TCP/IP协议为例，察看两台计算机的 通信过程中数据的变化。
2、数字带宽的度量 bit/s 比特每秒 kbit/s Mbit/s Gbit/s
带宽和速度
2.2 数字带宽
3、带宽的限制 介质、网络设备、发送信号方式等。 如： Cat5 UTP 100Base-TX以太网 100米 单模光纤 （9/125）1000Base-LX 5000米 T1 1.544Mbit/s OC-48 2.488Gbit/s
物理层
各层的主要功能列表
OSI
应用层 Application 表示层 Presentation 会话层 Session 传输层 Transport 网络层 Network 数据链路层 Data Link 物理层 Physical
主要功能
提供用户界面（interface） 数据的表达 处理进程，比如加密 保持不同的应用数据分开 并行通信 提供可靠的或非可靠的传输 再次传送前纠正错误，进行流控制 数据传送形式为段（segment） 提供逻辑地址，用于路由器选择路 径 数据传送形式为包（packet） 通过MAC地址提供对介质的访问 进行错误检测但不纠正 数据传送形式为帧（frame） 在设备之间移动位或比特（bit） 指定电压、线速、接插电缆
Encapsulating Data
Application Presentation Upper Layer Data Session
PDU
Segment
TCP Header
Upper Layer Data
Transport
IP Header
Data
Network
Packet
LLC Header
Data
• Routes traffic
Access Layer
Access Layer Characteristics
Access Layer
End station entry point to the network
Distribution Layer Characteristics
• Access Layer Aggregation Point Distribution Layer
Cisco Catalyst 3550系列
Cisco Catalyst 6500系列
Cisco 2600系列、 Cisco 3600系列
2.5 网络拓扑（topology）
总线型（BUS）
星型、树型 环型
部分交织型 全部交织型
2.6 网络层次设计模型
Core Layer
Distribution Layer
FCS
Data Link
Frame
MAC Header
Data
FCS
0101110101001000010
Physical
Bits
De-encapsulating Data
Application Presentation
Session
Upper Layer Data
Transport
Upper Layer Data
• 终端用户设备 如，计算机等。 • 网络设备 如，网桥、交换机、路由器、防火墙等 。
常见网络设备产品
常见的网络设备厂家 国外：Cisco、3COM、AWAYA、凯创等， 国内：华为、联想、实达、D-LINK等。
思科中文网址： /cn/
Cisco Catalyst 2950系列
• 定义了标准的界面接口，方便各厂商产品 开发和网络集成。
1、OSI 参考模型
Application 应用层（上层） Presentation Session 传输层 Transport Layer Network Layer 数据流层 Data Link Physical
应用层
表示层 会话层
网络层 数据链路层
PDU
/ / / 数据段 segment 数据包 packet 帧 frame 位 bit Telnet FTP
举例
ASCⅡ JPEG，AVI，MPEG NFS, RPC SQL TCP UDP SPX IP IPX 802.3/802.2 HDLC EIA/TIA-232 V.35
2、DoD（TCP/IP）模型