注:对于因特网骨干网设备(路由器),不允许转发私网IP

因特⽹的接⼊⽅式 1.电话线⼊户 (1)平时说的ADSL电话拨号上⽹,⾮对称数字⽤户线路,提供上、下⾏不对称的传输带宽。 (2)需要提供猫(Modem),调制解调器,进⾏数字信号和模拟信号的转换。 2.光纤⼊户 (1)光猫(optical modem),光调制解调器,进⾏数字信号和光信号的转换

公⽹和私⽹ 1.公⽹(public) (1)Internet上路由器中只有到达公⽹的路由表,没有到达私⽹的路由表 (2)公⽹IP由因特⽹信息中⼼(Internet Network Information Center,Inter NIC)统⼀分配和管理 (3)ISP需要向Inter NIC申请公⽹IP 2.私⽹(private) (1)主要⽤于局域⽹ (2)A类:10.0.0.0/8,1个A类⽹络 (3)B类:172.16.0.0/16 ~ 172.31.0.0/16,16个B类⽹络 (4)C类:192.168.0.0/24 ~ 192.168.255.0/24,256个C类⽹络

NAT技术 1.私⽹IP访问Internet需要进⾏NAT转换为公⽹IP (1)NAT(Network Address Translation) (2)这⼀步可以由路由器来完成 2.NAT特点 (1)可以节约公⽹IP资源 (2)会隐藏内部真实IP 3.NAT分类 (1)静态转换,⼿动配置NAT映射表 (2)动态转换,定义外部地址池,动态随机转换,⼀对⼀转换 (3)PAT(Port Address Translation),多对⼀转换 a.采⽤端⼝多路复⽤技术

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数据链路层概述 链路(Link)是指从⼀个节点到相邻节点的⼀段物理线路(有线或⽆线),⽽中间没有任何其他的交换节点。 1.数据链路(Data Link)是基于链路的。当在⼀条链路上传送数据时,除需要链路本身,还需要⼀些必要的通信协议来控制这些数据的传输,把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路。 2.不同类型的数据链路,所⽤的通信协议可能是不同的 (1)⼴播信道:CSMA/CD协议(⽐如同轴电缆、集线器等组成的⽹络)—->几乎淘汰 (2)点对点信道:PPP协议(⽐如2个路由器之间的信道) 3.计算机中的⽹络适配器(俗称⽹卡)和其相应的软件驱动程序就实现了这些协议。⼀般的⽹络适配器都包含了物理层和数据链路层这两层的功能。

数据链路层的三个问题 1.封装成帧 (1)帧(Frame)的数据部分,就是⽹络层传递下来的数据包(IP数据包,Packet) (2)最⼤传输单元MTU(Maximum Transfer Unit) a.每⼀种数据链路层协议都规定了所能传送的帧数据⻓度上限 b.以太⽹的MTU为1500字节(最小传输单元为46字节)——>针对数据部分 c.以太⽹V2的MAC帧最小为64字节 (3)以太⽹V2的MAC帧 (4)PPP帧 (5)封装成帧是指数据链路层给上层交付下来的协议数据单元PDU添加⼀个⾸部和⼀个尾部,使之成为帧。 a.帧的⾸部和尾部中包含有⼀些重要的控制信息。 b.帧⾸部和尾部的作⽤之⼀就是帧定界。 c.并不是每⼀种数据链路层协议的帧都包含有帧定界标志 2.透明传输 (1)透明传输是指数据链路层对上层交付下来的协议数据单元PDU没有任何限制,就好像数据链路层不存在⼀样。 a.⾯向字节的物理链路使⽤字节填充的⽅法实现透明传输。 b.⾯向⽐特的物理链路使⽤⽐特填充的⽅法实现透明传输。 3.差错检测 (1)FCS是根据数据部分 + ⾸部计算得出的 a.奇校验 数据 + 校验位——>1的个数是奇数 b.CRC(Cyclic Redundancy Check,CRC)循环冗余校验 基本思想: 1.收发双⽅约定好⼀个⽣成多项式G(X)。 2.发送⽅基于待发送的数据和⽣成多项式G(X),计算出差错检测码(冗余码),将冗余码添加到待发送数据的后⾯⼀起传输。 3.接收⽅收到数据和冗余码后,通过⽣成多项式G(X)来计算收到的数据和冗余码是否产⽣了误码。

            注:𝑮(𝑿) = 𝑿^4 + 𝑿^2 + 𝑿 + 𝟏,⽣成多项各项系数构成的⽐特串:10111(计算冗余码时作为除数)

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Ethernet V2标准 1.以太⽹帧的格式有 (1)Ethernet V2标准 (使⽤最多) (2)IEEE的802.3标准 2.为了能够检测正在发送的帧是否产⽣了冲突,以太⽹的帧⾄少要64字节 3.⽤交换机组建的⽹络,已经⽀持全双⼯通信,不需要再使⽤CSMA/CD协议,它传输的帧依然是以太⽹帧 4.格式说明 (1)⾸部:⽬标MAC + 源MAC + ⽹络类型 (2)以太⽹帧:⾸部 + 数据 + FCS (3)数据的⻓度⾄少是:64 - 6 - 6 - 2 - 4 = 46字节 5.当数据部分的⻓度⼩于46字节时 (1)数据链路层会在数据的后⾯加⼊⼀些字节填充 (2)接收端会将添加的字节去掉 6.⻓度总结 (1)以太⽹帧的数据⻓度:46 ~ 1500字节 (2)以太⽹帧的⻓度:64 ~ 1518字节

以太⽹MAC帧协议 1.接收⽅可能收到的⽆效MAC帧包括以下⼏种: (1)MAC帧的⻓度不是整数个字节 (2)通过MAC帧的FCS字段的值检测出帧有误码 (3)MAC帧的⻓度不在64 ~ 1518字节之间 2.接收⽅收到⽆效的MAC帧时,就简单将其丢弃,以太⽹的数据链路层没有重传机制。

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PPP协议 1.PPP概述 (1)点对点协议(Point-to-Point Protocol,PPP)是⽬前使⽤最⼴泛的点对点数据链路层协议。 (2)点对点协议PPP是因特⽹⼯程任务组(Internet Engineering Task Force,IETF)于1992年制定的。经过多次修订,⽬前PPP已成为因特⽹的正式标准[RFC1661,RFC1662]。 (3)点对点协议PPP主要有两种应⽤: a.因特⽹⽤户 b.⼴域⽹路由器链路 2.PPP帧 (1)标志(Flag)字段:PPP帧的定界符,取值为0x7E。 (2)地址(Address)字段:取值为0xFF,预留(⽬前没有什么作⽤)。 (3)控制(Control)字段:取值为0x03,预留(⽬前没有什么作⽤)。 (4)协议(Protocol)字段:其值⽤来指明帧的数据载荷应向上交付给哪个协议处理。 (5)数据部分最大传输单元MTU=1500B (6)帧检验序列(Frame Check Sequence ,FCS)字段∶其值是使用循环冗余校验CRC计算出的检错码。