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1、OSI七层模型概述,什么是网络?,连接Internet的方式,OSI 参考模型,OSI的概念： Open System Interconnect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，是用来了解和设计网络体系结构的。 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。,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
2、相互依靠； 3、上层依赖于下层，下层为上层提供服务。,面向用户应用,面向数据传输,OSI参考模型体系结构,应用层,应用层的作用： 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,用户,L7数据,到表示层,HTTP,应用层,用户,L7数据,到表示层,HTTP,表示层,表示层的作用： 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,L7数据,数据的编码、 加密和压缩,表示层,从应用层,H6,L6数据,到会话层,L7数据,数据的解码、 解密和解压,
3、表示层,到应用层,H6,L6数据,从会话层,会话层,会话层的作用： 建立、维护、管理应用程序之间的会话。 功能： 对话控制 同步,L6数据,会话层,从表示层,syn,L5数据,到传输层,syn,syn,H5,L6数据,会话层,到表示层,syn,L5数据,从传输层,syn,syn,H5,传输层,传输层的作用： 负责建立端到端的连接，保证报文在端到端之间的传输。 传输层的功能： 服务点编址、分段与重组、连接控制、流量控制、差错控制。,L5数据,传输层,从会话层,L4数据,到网络层,L4数据,L4数据,L5数据,传输层,到会话层,L4数据,从网络层,L4数据,L4数据,L4数据,网络层,从传输层,H
4、3,包,L3数据,到数据链路层,L4数据,网络层,到传输层,H3,包,L3数据,从数据链路层,网络层,网络层的作用： 负责将分组数据从源端传输到目的端 网络层功能： 为网络设备提供逻辑地址 进行路由选择、分组转发,数据链路层,数据链路层的作用： 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（结点）移动到另一跳（结点）。 数据链路层的功能： 组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制,L3数据,数据链路层,从网络层,H2,T2,帧,L2数据,到物理层,L3数据,数据链路层,到网络层,H2,T2,帧,L2数据,从物理层,物理层,物理层的作用： 负责把逐个的比特从一跳（结点）移动到另
5、一跳（结点）。 物理层功能： 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）,L2数据,0101010000111100,传输媒体,物理层,从数据链路层,L2数据,0101010000111100,到数据链路层,物理层,允许接入网络资源,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,建立、管理和终止会话,将分组从源端传送到目的端； 提供网络互联,在媒体上传输比特； 提供机械的和电气的规约,对数据进行转换、 加密和压缩,提供可靠的端到端的 报文传输和差错控制,将分组数据封装成帧；
6、提供节点到节点方式的传输,各层之间的联系,OSI七层通信参考模型,网络设备传输数据的过程是按照OSI参考模型的层次结构运动的。,5.会话层,6.表示层,7.应用层,4.传输层,2.数据链路层,1.物理层,4.传输层,2.数据链路层,3.网络层,1.物理层,5.会话层,6.表示层,7.应用层,数据,3.网络层,2.数据链路层,3.网络层,1.物理层,2.数据链路层,3.网络层,1.物理层,数据的发送报文封装,数据,数据,数据,网络层报头,数据,数据链路层报头,0101110101001000010,传输层,数据链路层,物理层,网络层,表示层,应用层,会话层,源端口、目的端口,源IP、目的IP、协
7、议号,源MAC、目的MAC、帧类型,二进制流“0、1”,传输层报头,封装每一层都把上层的协议包当成数据部分，加上自己的协议头部，组 成自己的协议包,数据,网络层报头 + 传输层报头 + 数据,数据链路层报头,传输层报头+ 数据,网络层报头,数据,传输层报头,0101110101001000010,传输层,数据链路层,物理层,网络层,表示层,应用层,会话层,数据的接收报文拆封,Cables 概述,物理层-用途,OSI 物理层通过网络介质传输构成数据链路层帧的比特。,物理层-标准,物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。,物理层-标准,物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。,物理层-标准,物理层
8、标准规定了信号、连接器和电缆要求。,物理层设备-集线器,A,B,C,D,Physical,All devices in the same collision domain All devices in the same broadcast domain Devices share the same bandwidth,终端站点越多，冲突(域)越大 采用CSMA/CD机制,物理层设备-集线器,听,数据,现在的情况是PCA和PCC都要发数据,但是两人刚才都检测到HUB上是空闲的.那么两人都发.结果发生了冲突.两人都同时启动BACK OFF动作.随机的生成一个秒数,再发数据包.如果再与其他PC发送的
9、数据包冲突.那么再次BACK OFF,BACK OFF一共可进行15次.,PC A,PC B,PC C,PC D,冲突,听,数据,随机秒数,物理层设备-集线器,数据链路层的功能,数据链路层通常拆分成两个子层：上子层和下子层。 逻辑链路控制 介质访问控制,数据链路层-标准,数据链路层标准,数据链路层-创建帧,Data,Source add,FCS,Length,Dest add,Variable,2,6,6,4,0000.0C xx.xxxx,Vendor assigned,IEEE assigned,MAC Layer IEEE 802.3协议,Preamble,Ethernet II use
10、s “Type” here and does not use 802.2.,MAC Address,8,# Bytes,数据链路层帧格式:,数据链路层设备-网络适配器（Adapter）,网络适配器（网卡） 网络适配器属于数据链路层设备 MAC地址 每个网卡芯片都会烧录一个全球唯一的MAC地址 网卡速率 10、100、1000M自适应 双工模式 支持全双工、半双工、自适应,数据链路层设备-交换机,Data Link,OR,1,2,3,1,2,Each segment has its own collision domain All segments are in the same broadca
11、st domain,数据链路层设备-交换机,Memory,Switch,网络层的功能,网络层（eg:从主机到主机的通信） 为每个终端设备之间通过网络交换数据的片段提供服务 基本过程: 编址 封装 路由 解封装 协议： Internet 协议第四版 (IPv4) Internet 协议第六版 (IPv6) AppleTalk Novell 互联网分组交换协议 (IPX) 无连接网络服务 (CLNS/DECNet),网络层的功能,Data,Source address,Destination address,IP,Header,172.15.1.1,Node,Network,逻辑地址,Networ
12、k Layer End Station Packet,网络设备-路由器,广播控制 组播控制 决定最优路径 流量管理 提供逻辑地址 连接广域网(WAN),网络层功能,传输层功能,Distinguishes between upper layer applications Establishes end-to-end connectivity between applications Defines flow control Provides reliable or unreliable services for data transfer,练习：计算网络设备域,Hub,Bridge,Switch
13、,Router,Collision Domains:,1 4 4 4,Broadcast Domains:,1 1 1 4,思科网络设计三层模型,Distribution Layer,Core Layer,Access Layer,案例：校园网设计,核心层,汇聚层,Cernet,电信1,电信2,认证计费平台,综合网络管理平台,服务器群,接入层,一卡通核心,学院中心,行政楼中心,图书馆中心,实验室,一卡通 核心,双核心,1、铜介质：（类型包括） 同轴电缆 双绞线 -非屏蔽双绞线 -屏蔽双绞线,物理介质的类型,同轴电缆,同轴电缆,非屏蔽双绞线UTP 电缆,UTP 电缆的特点,非屏蔽双绞线UTP 电
14、缆,UTP 电缆类型 以太网直通电缆 以太网交叉电缆 反转电缆,线序标准： 568A 白绿、绿、白橙、兰、白兰、橙、白棕、棕 568B 白橙、橙、白绿、兰、白兰、绿、白棕、棕 有效线缆长度 100米,以太网直通线,Cable 10BASE-T/ 100BASE-TX Straight-Through,Pin Label,Pin Label,1 2 3 4 5 6 7 8,TX+ TX- RX+ NC NC RX- NC NC,1 2 3 4 5 6 7 8,TX+ TX- RX+ NC NC RX- NC NC,Straight-Through Cable,Wires on cable end
15、s are in same order.,以太网交叉线,Cable 10BASE-T or 100BASE-TX Straight-Through,Crossover Cable,Some wires on cable ends are crossed.,Pin Label,Pin Label,1 2 3 4 5 6 7 8,TX+ TX- RX+ NC NC RX- NC NC,1 2 3 4 5 6 7 8,TX+ TX- RX+ NC NC RX- NC NC,EIA/TIA T568A,EIA/TIA T568B,直通线 vs.交叉线,屏蔽双绞线 (STP) 电缆,屏蔽双绞线 (STP) 电缆,
