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NetGuru by NetSmooth Corporation

創新 網路通訊實驗教學解決方案. NetGuru by NetSmooth Corporation. PART I TCP/IP 通訊協定深入剖析 / 以 NetGuru 實作. 第一章 網路世界. Overview. 網路簡介 網路拓樸 (Topology) 網路架構設計範例 網路模型與 TCP/IP 協定 乙太網路 (Ethernet) 簡介. 網路簡介. 何謂網路. 藉由一群的 電腦 ，透過彼此共同的實體媒介（纜線或無線傳輸媒介）互相連接在一起，以達到資源 ( 印表機、儲存體、 CPU 、記憶體及檔案 … 等等 ) 共享的目的。.

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Presentation Transcript

  1. 創新 網路通訊實驗教學解決方案 NetGuru by NetSmooth Corporation PART I TCP/IP通訊協定深入剖析/以NetGuru實作 第一章 網路世界

  2. Overview • 網路簡介 • 網路拓樸 (Topology) • 網路架構設計範例 • 網路模型與TCP/IP協定 • 乙太網路(Ethernet)簡介

  3. 網路簡介

  4. 何謂網路 • 藉由一群的電腦，透過彼此共同的實體媒介（纜線或無線傳輸媒介）互相連接在一起，以達到資源(印表機、儲存體、CPU 、記憶體及檔案…等等)共享的目的。

  5. 網路的連接性(Connectivity) • 基本元素 • 連結( link )： • 纜線或無線傳輸介質 • 節點( node )： • 一般電腦或特定功能的電腦(設備) • 存取方式 • 點對點( point-to-point )：獨享頻寬 • 多重存取( multiple-access)：共用頻寬

  6. 連接方式 • 點對點( point-to-point )：直接相連(實體相連) • 端點對端點(End-to-End)：間接相連(跨網路相連)

  7. unicast multicast 傳輸模式 • Unicast (單點傳輸) • Multicast (群播) • Broadcast (廣播) broadcast

  8. 交換網路(Switched Network) • 電路交換 (circuit-switched) • 電話系統、專屬電路 • 分封交換 (packet-switched) • 電腦網路 • 將待送資料切成許多封包(packet)送出，到目的地再進行資料重組 • store-and-forward

  9. 多工(Multiplexing) • 同步分時多工(Time-Division Multiplexing, TDM) • 分頻多工(Frequency-Division Multiplexing, FDM)

  10. 多工與解多工示意圖

  11. Internet & internetwork • 網際網路( Internet ) • 現行的TCP/IP網際網路 • 互連網路( internetwork ) • 各組獨立的網路(雲狀物)互相連接而形成互連網路

  12. 網路拓樸 (Topology) • 匯流排 ( Bus ) 網路 • 星狀 ( Star ) 網路 • 環狀 ( Ring ) 網路

  13. 匯流排 ( Bus ) 網路

  14. 匯流排 ( Bus ) 網路

  15. 星狀 ( Star ) 網路

  16. 星狀 ( Star ) 網路

  17. 環狀 ( Ring ) 網路

  18. 環狀 ( Ring ) 網路

  19. 網路架構設計範例

  20. 家庭兩台以上電腦，由ADSL 上網

  21. 小型網路含無線網路架構，無連上Internet之功能小型網路含無線網路架構，無連上Internet之功能

  22. 具有上網功能的小型網路架構

  23. 具有上網功能的中型網路架構(T1專線式)

  24. 校園網路架構

  25. 企業VPN 架構範例

  26. NetGuru教學環境實體架構

  27. NetGuru教學環境示意圖

  28. 網路模型與TCP/IP協定

  29. OSI 7 Layer Reference Model • ISO 的 OSI 7 Layer Reference Model 是目前共同的網路設計參考模型 • ISO 指 International Organization for Standardization 這個國際標準組織 • OSI 表示Open System Interconnection，OSI 7 Layer 將網路運作概分為七層，然而TCP/IP 的網路實際上並沒有將分層區分得如此詳細 • OSI Model 與 TCP/IP的差異 • 參考模型與實作環境

  30. OSI 7 Layer 與 TCP/IP Protocol Stack

  31. 分層（Layering）的觀念 • peer-to-peer通訊(同層的對等關係) • 分層負責，各司所職 • service interface(上下層關係) • 往下層傳送時會加入各層所需之header(Protocol)，稱為資料封裝（Encapsulation） • 例：TCP/IP 欲傳送 TCP 之 Packet 如下：

  32. Peer-to-Peer 通訊

  33. 連接不同Layer 1的網路

  34. 連接不同Layer 2 以下的網路

  35. 連接不同Layer 3 以下的網路

  36. TCP/IP Suite 示意圖

  37. 乙太網路(Ethernet)

  38. 簡介 • 使用最廣泛之區域網路類型 • 共享網路媒介（Media）： • 10BaseT 及 100BaseT 使用 8 芯（4 對線）之UTP (Unshielded Twisted Pair 無遮蔽雙絞線)網路線 • 接頭為 RJ-45，接法有 TIA/EIA 568A 之平行接法及 EIA/TIA 568B 串接（Crossover）接法

  39. Category 5乙太網路線 為目前Ethernet 所用的主要線材，每條導線是由兩組雙絞線所組成，一組做發送一組則做接收用途，故可做全雙工通訊；每段導線只能接一部電腦，導線兩端各接一個RJ-45接頭，一端接往電腦網路卡插座，一端接往集線器，最長可達100米

  40. Category 5乙太網路線 • EIA/TIA • 功能 • 平行線：568A – 568A / 568B – 568B • 電腦與 Hub / Switch 的連接 • 跳線：568A – 568B / 568B – 568A • 功用在於 Hub / Switch 的串接或兩部電腦直接相接

  41. 傳送必須與接收對應 • 其中White-Orange 代表Transmit+ (傳送+) ，Orange 代表Transmit- (傳送-)，而 White-Green 代表Receive+ (接收+)， Green 代表Receive- (接收-)。 • 訊號中+、-是電路設計時差動電路(Differential Circuit) 的+-，主要是為了抗共模雜訊(Common Mode Noise) • 基本規則：傳送TX+ 連接接收RX+，傳送TX- 連接接收RX- • 網卡連接HUB (非Uplink Port)，或HUB 連接HUB 一邊是Uplink Port使用EIA/TIA 568B 平行接法兩邊都相同接法。因為 HUB Port上的1,2 為 RX+，RX-而 3,6 為 TX+，TX- • 網卡連接網卡或網卡連接Uplink Port, 或HUB 連接HUB不是Uplink Port，使用一邊使用EIA/TIA 568A Crossover 接法

  42. 使用HUB與平行(Straight)網路線連接

  43. 使用Crossover網路線連接

  44. 額外補充說明

  45. 第一層 實體層 (Physical Layer) • 實體層主要是負責實體傳輸媒介的規格訂定 • 例如纜線(Cable) 、光纖(Fiber)、雙絞線(Twisted Pair)以及連接端的規格，其中亦包括了傳輸的訊號種類及轉換等 返回

  46. 第二層 資料鏈結層 (Data Link Layer) • 確保節點與節點間(node-to-node)透過實體層能夠正確有效的傳輸

  47. 資料鏈結層負責將最初步的資料編碼與資料封裝為傳送框訊(Frame)，並加入因傳輸實體雜訊干擾、線路不穩等傳輸錯誤控制與重送策略、或做流量控制 (Flow Control)等 • 每一Ethernet網卡中有一唯一的 48 bits的編號，稱之為實體層位址 (MAC Address 或是 Physical Address) • 其中 MAC 代表 Media Access Control (電器訊號傳輸 ; 媒體存取控制)。 返回

  48. 第三層 網路層 (Network Layer) • 主要功能為Packet 的繞送 (Routing) 與選擇路由 (Route)，封包的切割 (Fragmentation) 等。 • 此層中最著名的代表，就是網際網路不可或缺的TCP/IP中的IP（Internet Protocol，網際網路通訊協定）。 • 而在網路層中，有一最重要的位址觀念：IP Address。IP 位址即是一般常說IP 為 123.132.211.1 這樣的一串數字。 • 此層在傳送中，由於是使用非連接為導向，所以僅能以best effort方式傳送出去，不保證資料會送達，以方便上層(傳輸層TCP/UDP)來控制 返回

  49. 第四層 傳輸層 (Transport Layer) • 連線建立與解除 (Connection Establishment /Tearing Down) • 如TCP (Transmission Control Protocol) • 端點對端點 (End-to-End)、流量控制 (Flow Control) • (不是Node-to-Node Flow Control) • 壅塞控制 (Congestion Control) 返回

  50. 第五層 會議層 (Session Layer) • 設立Layer 5以上之裝置與設備因上層應用的需求而建立的邏輯上的連結 (Logical Link) • 例如：Microsoft NetMeeting、MSN 等多人會談的Session 觀念。 • 然而切記這只是OSI 7 layer只是reference Model，事實上Microsoft NetMeeting、MSN 主要使用了 H.323，SIP (Session Initiation Protocol, RFC 3261)，而在這些標準中 (例如SIP)，沒有提這是OSI Session Layer • 建立Session 的目的在於：決定參與這Session的設備能夠應用影音與文字通訊做正常的溝通及決定資料的壓縮與編碼方法 返回

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