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NTD NETEXP DAY01

  1. 案例1：理解OSI参考模型与TCP/IP协议簇
  2. 案例2：使用科来网络分析系统
  3. 案例3：数制转换
  4. 案例4：验证IP地址的连通性

1 案例1：理解OSI参考模型与TCP/IP协议簇

1.1 问题

  1. 快速说出OSI七层的名称
  2. 描述网络层与传输层的功能
  3. 快速说出TCP/IP五层的名称
  4. 网络层与传输层的协议有哪些？

  5. TCP/IP协议簇中物理层和数据链路层规定了什么协议？

    1.2 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

  6. 从下往上依次是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层

  7. 网络层的功能：数据包封装结构、源和目的方的逻辑地址、根据包头的逻辑地址选路
  8. 传输层的功能：用户进程间的通信、承上启下
  9. 从下往上依次是：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层
  10. 网络层的协议：IP、ICMP、ARP
  11. 传输层的协议：TCP、UDP
  12. 在物理层和数据链路层，TCP/IP并没有定义任何特定的协议

2 案例2：使用科来网络分析系统

2.1 问题

1） 使用科来网络分析系统

  • 安装科来网络分析系统
  • 使用科来网络分析系统抓包

2） 分析数据包的封装

  • 数据帧是哪一层的PDU？
  • 网络层的PDU是什么？
  • 简述数据的封装过程

  • 简述数据的解封装过程

    2.2 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。
    步骤一：使用科来网络分析系统

  • 安装科来网络分析系统

  • 使用科来网络分析系统抓包，只需要简单了解数据包结构即可。

步骤二：分析数据包的封装
数据帧是数据链路层的PDU，网络层的PDU是数据包。
数据包的封装过程如下所述。
1）在应用层，数据被“翻译”为网络世界使用的语言——二进制编码数据。
2）在传输层，上层数据被分割成小的数据段，并为每个分段后的数据封装TCP报文头部。在TCP头部有一个关键的字段信息——端口号，它用于标识上层的协议或应用程序，确保上层应用数据的正常通信。
3）在网络层，上层数据被封装上新的报文头部——IP头部。值得注意的是，这里所说的上层数据包括TCP头部，也就是说，这里的上层是指传输层。对于网络层而言，它是“看不懂”TCP包头中的内容的，在它看来，无论是应用层的应用数据，还是TCP头部信息都属于上层数据。在IP头部中有一个关键的字段信息——IP地址，用于标识网络的逻辑地址。在IP头部中包含目标IP地址和源IP地址，在网络传输过程中的一些中间设备，如路由器，会根据目标IP地址来逻辑寻址，找到正确的路径将数据转发到目的端。
4）在数据链路层，上层数据被封装一个MAC头部，其内部有一个关键的字段信息——MAC地址，先把它理解为固化在硬件设备中的物理地址，具有全球唯一性。二层封装还涉及尾部的封装。
5）无论在之前哪一层封装的报文头部还是上层数据信息都是由二进制数组成 的，物理层将这些二进制数字组成的比特流转换成电信号在网络中传输。
数据包的解封装过程如下所述。
1）数据被封装完毕通过网络传输到接收方后，将进入数据的解封装过程，这是封装过程的一个逆过程。
2）在物理层，首先将电信号转换成二进制数据，并将数据送至数据链路层。
3）在数据链路层，数据的MAC头部和尾部将被“拆掉”，并将剩余的数据送至上一层。
4）在网络层，数据的IP头部将被“拆掉”，并将剩余的数据送至上一层。
5）到了传输层，首先要根据TCP头部判断数据段送往哪个应用程序，然后将之前被分组的数据段重组，再送往应用层。
6）在应用层，这些二进制数据将经历复杂的解码过程，以还原发送者所传输的最原始的信息。

3 案例3：数制转换

3.1 问题

1） 将下列数字转换为十进制数

  • (110010011111)2 、(10110101110)2
  • (6137)8、(2654)8
  • (3AB)16、(ED5)16

2）将下列数字转换为二进制和十六进制
156、2608、1043

3.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。
1）将下列数字转换为十进制数

  • (110010011111)2 =3231 (10110101110)2=1454
  • (6137)8=3167 (2654)8=1452
  • (3AB)16=939 (ED5)16=3797

2）将下列数字转换为二进制和十六进制

  • 156=（10011100）2=（9C）16
  • 2608=（101000110000）2=（A30）16
  • 1043=（10000010011）2=（413）16

4 案例4：验证IP地址的连通性

4.1 问题

1） 为两台主机配置IP地址

  • 主机A：10.0.10.10，子网掩码为255.255.0.0
  • 主机B：10.0.11.11，子网掩码为255.255.0.0

2）通过ipconfig命令验证主机IP是否生效
3）通过ping命令验证两台主机是否互通
4）将子网掩码都改为255.255.255.0，再次使用ipconfig和ping命令测试

4.2 方案

使用VMWare搭建实验环境，安装2台Windows主机，如图-1所示。
NETEXP DAY01 - 图1
图-1

4.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。
1）子网掩码为255.255.0.0时，两台主机能够通信
因为此时主机A的网络号为10.0.0.0，主机B的网络号同样为10.0.0.0，两台主机的网络号一样，所以可以通信。
2）子网掩码为255.255.255.0时，两台主机不能通信
因为此时主机A的网络号为10.0.10.0，主机B的网络号为10.0.11.0，两台主机的网络号不一样，所以不可以通信。