CCNA 中文读书笔记二

Chapter2 Internet Protocols
 
 
TCP/IP and the DoD Model
 
DoD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 layer
2.Host-to-Host layer
3.Internet layer
4.Network  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 Protocols
 
Process/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.DNS
6.WINS 信息
 
The Host-to-Host Layer Protocols
 
Host-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 Numbers
 
TCP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 Addressing
 
IP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127
2.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191
3.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223
4.D类地址:多播地址,范围是 224 到239
5.E 类地址:保留,实验用,范围是 240到 255
 
Network 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:255.255.255.255
3.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 255.255.255.255
 
Private 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,NAT)
 
一些私有地址的范围:
1.A类地址中:10.0.0.0 到10.255.255.255.255
2.B 类地址中:172.16.0.0到 172.31.255.255
3.C 类地址中:192.168.0.0到 192.168.255.255
 
Broadcast 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 Translation(NAT)
 
NAT 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 NAT 的种类以及特点:
1.静态NAT(static NAT):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 NAT(dynamic NAT):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 NAT 配置类型.类似动态 NAT,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,PAT)