网络工程基础-OSI网际互联

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved数据通信网络基础OSI网际互联Author/Email:朱仕耿261992/[e-mail]:V1.0HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage2学习完此课程，您将会：了解数通网络的基本概念熟悉OSI七层参考模型熟悉数据通信的基本过程目标HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage3第1章数据通信网络的基本概念第2章OSI七层参考模型课程内容HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved网络的概念•什么是协议Protocols•什么是数据DataComputerComputerServerHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved网络的概念HUB(集线器)•冲突Collision•冲突域CollisionDomainServerHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved网络的概念•交换Switching•单播Unicast•组播Multicast•广播Broadcast•广播域BroadcastDomainSwitch（交换机）ServerHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved网络的概念•数据帧的交换•终端用户设备的接入•基本的接入安全功能•广播域的隔离(VLAN)•二层链路的冗余、防环及负载均衡HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved网络的概念LAN1LAN2Router（路由器）HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved网络的概念•隔绝广播、实现跨三层的数据互访•路由协议的支持、维护路由表•路径选择及数据转发•广域网接入、地址转换及特定的安全功能HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved多层交换网络用户区服务器区…………HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved什么是网络拓扑（Topology）HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved网络技术成长之路这是什么什么是路由，什么是交换？这怎么用OSPF怎么配置，怎么验证和查看？协议机制OSPF邻接关系如何建立？STP的详细工作过程如何？报文及底层协议的底层工作机制、报文层面的细节归施排优规划、实施、排错、优化；实战层面从宏观到微观再回宏观HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage13第1章数据通信网络的基本概念第2章OSI七层参考模型课程内容HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved网际互联及OSI七层模型什么是OSI七层参考模型OSI每一个Layer的定义及用途如何使用OSI参考模型分析网络通信过程HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedOSI网际互联OSI的概念：OpenSystemInterconnect开放系统互连参考模型，是由ISO（国际标准化组织）定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型，并不是协议，而是一个伟大的模型。常用来分析和设计网络体系结构。OSI模型的目的：规范不同系统的互联标准，使两个不同的系统能够较容易的通信，而不需要改变底层的硬件或软件的逻辑。OSI模型分为七层：OSI把网络按照层次分为七层，由下到上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedOSI的优点(不限于)将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件,因此有助于各个部件的开发、设计和故障排除通过网络组件的标准化,允许多个供应商进行开发通过定义在模型的每一层实现什么功能,鼓励产业的标准化允许各种类型的网络硬件和软件相互通信防止对某一层所做的改动影响到其他的层,这样就有利于开发HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedOSI参考模型底层：负责网络数据传输高层：负责主机之间的数据传输ApplicationPresentationSessionTransportLayerNetworkLayerDataLinkPhysical7123456HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedOSI参考模型各种应用程序、协议数据和信息的语法转换内码，数据压缩解压、加密解密为通信双方制定通信方式，并创建、注销会话提供可靠或者不可靠的端到端传输逻辑寻址；路由选择将分组数据封装成帧；提供节点到节点方式的传输；差错检测在媒介上传输比特流；提供机械的和电气的规约应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedOSI参考模型特点：1.OSI模型每层都有自己的功能集；2.层与层之间相互独立又相互依靠；3.上层依赖于下层，下层为上层提供服务。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第7层应用层•为应用软件提供接口，使应用程序能够使用网络服务•常见的应用层协议：•http(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)、dns(53)等应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第6层表示层•数据的解码和编码•数据的加密和解密•数据的压缩和解压缩•常见的标准如：•ASCII•JPEG•……应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第5层会话层•负责建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接•在设备或节点之间提供会话控制•它在系统之间协调通信过程应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第4层传输层•负责将来自上层应用程序的数据进行分段和重组，并将它们组合为同样的数据流形式。•提供端到端的数据传输服务•工作在传输层的协议：•TCP•UDP应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第3层网络层•定义了逻辑地址（三层地址）•分组寻址，负责将分组数据从源端传输到目的端•路由选择、维护路由表应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第3层网络层设备：路由器（Router）•广播、组播隔绝•寻址及数据转发，选择到达目的网络的最佳路径•路由发现、路径选择、维护路由表•流量管理•连接广域网(WAN)HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第3层网络层逻辑地址：IP地址IP地址用于在一个IP网络中标识一个节点或者一个设备的接口，同时也用于数据包在网络中的寻址。IPNetwork192.168.1.1192.168.2.1DATA源地址192.168.1.1目的地址192.168.2.1HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第3层网络层路由（Routing）Page27IPNetworkIPPacketsHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedOSI参考模型•在不可靠的物理链路上，提供可靠的数据传输服务，把帧从一跳（节点）移动到另一跳（节点）•组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第2层数据链路层数据链路层在物理层基础上向网络层提供服务数据链路层在物理链路上提供可靠的数据传输局域网的数据链路层协议有以太网、令牌环网等广域网数据链路层协议有PPP、HDLC、FrameRelay等HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第2层数据链路层以太网二层逻辑地址：MAC地址PreambleDestaddSourceaddLength/TYPEDataFCS0000.0Cxx.xxxxIEEEassignedVendorassignedMACAddress(48bits)华为产品MAC地址前3个字节是0x00E0FC。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第2层数据链路层设备：交换机（Switch）123•交换机每个端口是一个冲突域•整台交换机属于一个广播域•交换机基于MAC进行寻址HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第1层物理层•定义接口和媒体的物理特性•定义比特的表示、数据传输速率、信号的传输模式（单工、半双工、全双工）•定义网络物理拓扑（网状、星型、环型、总线型等拓扑结构）•负责把逐个的比特从一跳（结点）移动到另一跳（结点）。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第1层物理层物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。接口及连接器HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第1层物理层5类双绞线的线序Page341234567812345678Side1Side2Side1Side21=橙白2=橙3=绿白4=蓝5=蓝白6=绿7=棕白8=棕1=绿白2=绿3=橙白4=蓝5=蓝白6=橙7=棕白8=棕1234567812345678Side1Side2Side1Side21=橙白2=橙3=绿白4=蓝5=蓝白6=绿7=棕白8=棕1=橙白2=橙3=绿白4=蓝5=蓝白6=绿7=棕白8=棕直通线交叉线HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第1层物理层光纤接头Page35FC－PC型光尾纤接头外形图SC－PC型光尾纤接头外形图ST-PC型光尾纤接头外形图FC/PC－SC/PC型光尾纤外形图HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved第1层物理层Layer1物理层设备：Hub集线器•整台设备在同一个冲突域(collisiondomain)•整台设备都在同一个广播域(broadcastdomain)•设备共享带宽HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedOSI参考模型各种应用程序、协议数据和信息的语法转换内码，数据压缩解压、加密解密为通信双方制定通信方式，并创建、注销会话提供可靠或者不可靠的端到端传输逻辑寻址；路由选择将分组数据封装成帧；提供节点到节点方式的传输；差错检测在媒介上传输比特流；提供机械的和电气的规约应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved借助OSI模型理解数