02-1-互联网概念综述

第一单元网络基础---互联网概念综述第一讲、互联网概念综述第二讲、TCP/IP协议第三讲、连接网络设备（CISCO）第四讲、配置命令（CISCO）第五讲、管理网络设备学习内容本讲目标通过本章的学习，您应该掌握以下内容：网络的一些基本概念。OSI7层网络模型。初步认识一下实际的一些网络设备，网络类型。局域网广域网局域网广域网边缘设备局域网接口广域网接口配置口配置口典型网络模型互联网概念综述－计算机网络简介•局域网的定义：通常指1000英尺以内，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、调制解调器或其他设备的集合。局域网简称LAN(LOCALAreaNetwork)。•局域网的设计目标：运行在有限的地理区域，允许同时访问高带宽的介质，通过局部管理控制网络的私有权利，提供全时的局部服务联接物理相临的设备。局域网（LAN）定义及其设计目标互联网概念综述－计算机网络简介广域网（WAN）定义及其设计目标•广域网（WideAreaNetwork-WAN）是指覆盖范围广阔（通常可以覆盖一个城市，一个省，一个国家甚至及于全球）的一类通信子网，有时也称为远程网。因此对通信的要求高，复杂性也高。广域网简称WAN。•LAN连接典型用在一个组织（如公司）内部，而WAN连接允许你连接到远程站点。互联网概念综述－计算机网络简介一些标准化组织•国际标准化组织(ISO)：InternationalOrganizationforStandardization•美国电子电器工程师协会(IEEE)：InstituteofElectricalandElectronicsEngineers•美国国家标准局(ANSI)：AmericanNationalStandardsInstitute•美国电子工业协会(EIA/TIA)：ElectronicsIndustryAssociation•国际电信联盟(ITU)：InternationalTelecommunicationUnion•INTERNET行动委员会(IAB)：InteractiveAdvertisingBureau互联网概念综述－计算机网络简介HubBridge/SwitchRouterATMSwitchQuidwayS3526一些常用设备互联网概念综述－计算机网络简介网络架构、网络层次接衡阳汇接路由器核心层干线路由器1接长沙汇接路由器BRAS汇接层GEGE三层交换机接入层DSLAM100baseFX100baseFX小区中心二层交换机GE写字楼(专线)政府机关(专线)小区住宅楼（PPPOE）分散用户（ADSL）ADSL100baseFXFE/GEDSLAM100baseFX100baseFXGEADSL100baseFXGEGEGE三层交换机BRASGEGEFE/GE干线路由器2SiSiVLAN14096VLAN14096VLAN14096小区住宅楼（PPPOE）分散用户（ADSL）写字楼(专线)政府机关(专线)小区中心二层交换机互联网概念综述－计算机网络简介国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization,ISO)开发了开放系统互连(OpenSystemsInterconnection,OSI)参考模型，以描述信息是如何从一台机器传递到另一台机器的，这个过程从一个用户通过键盘或鼠标输入信息开始，直到信息转换为通过线缆或空中的无线电波传递的电信号和光信号。什么是OSI？互联网概念综述－OSI七层网络模型OSI的分层原则•ISO国际标准化组织提出，是一个参考模型，并未完全实施。•按照网络通讯分层的原则制定，共7层，每一层内部可分为多个子层。•OSI网络模型是各种网络协议制定的参考基准，TCP/IP协议与之有比较好的对应关系。互联网概念综述－OSI七层网络模型互联网概念综述－OSI七层网络模型为什么要分层？•使不同的类型的设备以及层出不穷的协议之间能够互相通讯•对通信过程的细分，有助于开发过程、设计和故障排除。•组件标准化，利于协同工作。•对某一层进行改动，不会影响其它层。•有利于产业的标准化OSI的7层模型应用层(上层)应用层表示层会话层数据流层传输层数据链路层网络层物理层互联网概念综述－OSI七层网络模型OSI的应用层数据表示加密等特殊处理过程用户接口TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEG连接的建立、断开、保持使不同的应用程序数据分离OperatingSystem/ApplicationAccessScheduling应用层表示层会话层互联网概念综述－OSI七层网络模型OSI的数据流层数据分段与重组可靠或不可靠的数据传输数据重传前的错误纠正定义逻辑地址路径选择将比特组合成字节进而组合成帧用MAC地址访问介质错误发现但不能纠正设备间接收或发送比特流说明电压、线速和线缆等TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX传输层网络层数据链路层物理层互联网概念综述－OSI七层网络模型互联网概念综述－OSI七层网络模型应用层(上层)应用层表示层会话层数据流层传输层数据链路层网络层物理层ApplicationPresentaitonSessionTransportNetworkDatalinkPhysicalAllPeopleSeemToNeedDataProcess上层数据上层数据0101110101001000010FCSFCSTCP头上层数据IP头上层数据LLC头上层数据MAC头OSI的数据封装传输层数据链路层物理层网络层应用层表示层会话层段包比特帧PDU互联网概念综述－OSI七层网络模型传输层数据链路层物理层网络层上层数据上层数据0101110101001000010应用层表示层会话层段包比特帧TCP+上层数据IP+TCP+上层数据LLC头+IP+TCP+上层数据OSI的数据解封装PDU互联网概念综述－OSI七层网络模型互联网概念综述－OSI七层网络模型应用层•提供人机接口。常见的应用层协议有：www(http)Email(smtp,pop3)FTPTelnetSNMPDNSICQQQBT互联网概念综述－OSI七层网络模型表示层•为应用层提供数据，并负责数据转换或格式化。还包括数据压缩、解压缩、加密及解密等功能都是在这一层完成的。一些表示层标准还包括多媒体操作。如：•JPEG•MIDI•MPEG•RM•QUICKTIME•RTF互联网概念综述－OSI七层网络模型会话层•负责建立、管理和终止表示层实例之间的会话连接。用以使不同应用程序的数据与其他应用程序的数据保持隔离。•NFS•SQL•RPC等等物理层定义•介质类型•连接器类型•信号类型功能：发送或接收比特流物理层Ethernet802.3EIA/TIA-232V.35互联网概念综述－OSI七层网络模型物理层：Ethernet/802.3集线器多个主机主机10Base2—细缆以太网10Base5—粗缆以太网10BaseT—双绞线•所有设备在同一冲突域，所有设备在同一广播域，所有设备共享相同的带宽互联网概念综述－OSI七层网络模型物理层：冲突域•多于2个设备同时发送数据时产生冲突•CSMA/CD(CarrierSense,MultipleAccesswithCollisionDetection)机制－载波侦听多路访问/冲突检测发送数据前先检查有没有信号在传送发送过程也检查，如发生冲突，则发送jam加强信号，要求其它退让激活退让算法等待时间到了再重发15次重发仍然冲突则超进放弃•设备增加，网络性能下降互联网概念综述－OSI七层网络模型物理层：广播域广播域，指的是广播帧（目标MAC地址全部为1）所能传递到的范围，亦即能够直接通信的范围。严格地说，并不仅仅是广播帧，多播帧（MulticastFrame）和目标不明的单播帧（UnknownUnicastFrame）也能在同一个广播域中畅行无阻。三种数据包：•广播帧Broadcast•多播帧Multicast•单播帧Unicast互联网概念综述－OSI七层网络模型物理层:网络中的域集线器网桥交换机路由器冲突域广播域14441114互联网概念综述－OSI七层网络模型数据链路层定义•物理地址（源、目的）•网络拓扑•Frame序列•流控•错误检测DataLinkPhysicalEIA/TIA-232v.35802.2802.3互联网概念综述－OSI七层网络模型数据链路层可变长11802.2(SAP)MAC子层-802.3物理寻址、逻辑拓朴、错误检测、排序、流量控制等1or232可变长11802.2(SNAP子网访问协议)1or2OR前导符目标地址源地址长度(802.3)类型(eth_ii)数据FCS目标SAP源SAPCtrl数据目标SAPAA源SAPAACtrl03数据OUIID类型0000.0C厂商自己分配IEEE分配MAC地址xx.xxxxLLC子层-802.2识别并封装网络层协议互联网概念综述－OSI七层网络模型数据链路层：交换机和桥或123124•每段有自己的冲突域，所有的段都在同一广播域。互联网概念综述－OSI七层网络模型数据链路层：交换机和桥缓冲区交换•每段有自己的冲突域，广播信息向所有段转发。互联网概念综述－OSI七层网络模型•转发器或集线器：是第一层设备，集线器或转发器是用来接收网络设备上的大量以太网连接的一类设备。通过某个连接的接收双方获得的数据被重新使用并发送到传输双方中所有连接设备上，以获得传输型设备。•网桥：属于数据链路层，负责将网络划分为独立的冲突域，达到能在同一个域中维持广播及共享的目标。网桥中包括一份涵盖所有分段和转发帧的表格，以确保分段内及其周围的通信行为正常进行。•交换机：与网桥相同，也属于数据链路层，且是一种多端口设备。功能类似于网桥，具有的优势是它可以临时将任意两个端口连接在一起。交换机包括一个交换矩阵，通过它可以迅速连接端口或解除端口连接。交换机只转发从一个端口到其它连接目标节点且不包含广播的端口的帧。集线器、网桥、交换机互联网概念综述－OSI七层网络模型IEEE802.3标准中提供了以太帧结构。当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率：•10Mbps–10Base-TEthernet（802.3）•100Mbps–FastEthernet（802.3u）•1000Mbps–GigabitEthernet（802.3z)•10GigabitEthernet–IEEE802.3ae•WLAN802.11a、b、g以太网协议互联网概念综述－OSI七层网络模型互联网概念综述－OSI七层网络模型全双工、半双工Halfduplex(CSMA/CD)•Unidirectionaldataflow•Higherpotentialforcollison•HubsconnectivitySwitchHubFullduplex•Point-to-pointonly•Attachedtodedicatedswitchedport•Requiresfull-duplexsupportonbothends•Collisionfree•Collisiondetectcircuitdisabled网络层EthernetEIA/TIA-232v.35数据链路层物理层802.2802.3HDLCFrameRelay网络层IP,IPX定义•与指定协议相关联的源和目标逻辑地址•逻辑寻址•选择最佳路径•分割广播域•访问控制•数据转发•服务质量（Qos）互联网概念综述－OSI七层网络模型172.15.1.1主机地址网络地址逻辑地址IP包IP头部分字段目标地址源地址数据网络层互联网概念综述－OSI七层网络模型路由表目标网络端口192.168.1.0/24E010.0.2.0/24S0172.16.4.0/24S0网络层192.168.1.0/24172.16.4.0/24192.168.1.3E0172.16.4.3S010.0.2.2E010.0.2.1S0172.16.4.1172.16.4.2192.