《网络基础--第1章互联网概念综述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络基础--第1章互联网概念综述（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一部分 网络基础 第1章 互联网概念综述,课程目标:通过本章的学习，您应该掌握以下内容：,第1章 互联网概念综述,一、网络的一些基本概念 典型网络拓扑 网络基本组成元素 物理拓扑 二、CISCO层次化网络设计 1. 接入层 2. 汇聚层 3. 核心层 三、*OSI 7层网络模型 什么是OSI？ 为什么要创建OSI 7层网络模型 OSI的7层网络模型各层顺序、名称及作用 OSI的7层网络模型数据封装与解封装；,课程目标:通过本章的学习，您应该掌握以下内容,四、*以太网组网 CSMA/CD 以太网的数据链路层 以太网组网线缆连接 冲突域、广播域 五、*二进制、十进制，十六进制之间的转换 六、实验
2、与作业,一、网络的一些基本概念 1、典型网络拓扑,Main Office,Branch Office,一、网络的一些基本概念 2、网络基本组成元素,Floor 2,Floor 1,Server Farm,Branch Office,Telecommuter,ISDN,Remote,Campus,一、网络的一些基本概念 2、网络基本组成元素,常见的物理拓扑结构,一、网络的一些基本概念 3、物理拓扑（Physical Topologies）,总线型：就是所有计算机被连接一条同轴电缆上 。,10Base-2 细缆，最大传输距离185米； 10Base-5 粗缆，最大传输距离500米； 最大传输速率均
3、为10Mb/s。,物理拓扑总线型 (Bus Topology),环行拓朴：将一台主机和下台主机连接在一起，以此类推，直到最后一台主机和第一台主机连接在一起，这样就建立了一个物理线缆环。,物理拓扑环型(Ring Topology),星型拓朴：将连接所有主机连接到一个中心连接器。中心连接器可以是一台集线器或者交换机。,物理拓扑星型 (Star Topology),扩展星型拓朴：通过Hubs或交换机将多个单独的星型的拓朴连接在一起。这个拓朴能够扩展网络的范围和覆盖面。,物理拓扑扩展星型(Extended Star Topology),全连通拓朴：每一个主机与其他主机都有连接，为服务的中断提供尽可能多
4、的保护。,物理拓扑全连通型(Mesh Topology),二、CISCO层次化的网络设计,根据思科自己定义的网络分层模型，将网络分成三层：接入层、分布层、核心层。,接入层：最接近用户的一层，给用户终端提供网络的接入。,层次化的网络设计-接入层,分布层: (1)汇集接入层的数据流量； (2)路由数据包； (3)将广播和组播信息控制在一定的范围; (4)介质转换； (5)安全特性:提供访问列表、数据包过滤. 在该层大多使用3层设备，如cisco2500系列、cisco2600系列、cisco3600系列路由器或三层交换机Catalyst3560、Catalyst3750等。,层次化的网络设计分布层
5、,核心层：在这层基本不对数据包作任何处理，它主要提供数据的快速传输。主要由高性能的交换机或路由器来组成的，例如：Catalyst4506、Catalyst6509等高端交换机，Cisco7200、7300、7600等高端路由器。,层次化的网络设计核心层,案例某公司网络设计,国际标准化组织(International Standardization Organization, ISO)开发了开放系统互连(Open Systems Interconnection, OSI)参考模型，以描述数据是如何从一台主机传递到另一台主机的。这个过程从一个用户通过键盘或鼠标输入信息开始，直到数据转换为通过线缆或
6、空中的无线电波传递的电信号和光信号。,三、OSI 7层网络模型 1、什么是OSI？,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。OSI是一个参考模型,并未完全实施，而TCP/IP是一个工业标准。,OSI 7层网络模型提出背景: 最初，各个厂商的设备、系统，各有各的一套，彼此之间很难互相通信，要建立一个网络，就只能选一家厂商的设备，比如说全IBM的，或全DECNET （DECNET是Digital公司的DEC小型机以太网产品 ）的，而且用单一的系统，例如：UNIX系统。后来用Windows系统的网络也慢慢多了起来，基于将不同网络互连的迫切要求，国际标准化组
7、织(International Standardization Organization, ISO)于上世纪70年代发布了OSI (Open Systems Interconnection)七层网路模型，以规范网络设计。,三、OSI 7层网络模型 2、为什么要创建OSI 7层网络模型,OSI 7层网络模型有什么优点:,三、OSI 7层网络模型 3、OSI的7层网络模型顺序、名称及作用,数据表示 加密等特殊处理过程,提供用户接口,连接的建立、断开、保持 使不同的应用程序数据分离,应用层,表示层,会话层,Application,Presentation,Session,OSI层网络模型-上层,提供
8、用户接口,FTP 、SMTP 、telnet、WWW,应用层,应用层:提供用户接口，为应用层程序的通信服务的，应用层作为应用程序和下一层（即OSI模型中的表示层）之间的接口，通过某种方式把应用程序的有关信息送到OSI模型的下面各层。,OSI层网络模型-应用层,应用层协议：FTP 、SMTP 、telnet、WWW。,数据表示 加密等特殊处理过程,ASCII EBCDIC JPEG,表示层,表示层：它为应用层提供数据，并负责数据转换和代码的格式化。 （1）定义数据格式，定义数据是如何表示的，例如：JPEG、TIFF、MIDI、MPEG等。 （2）定义了标准的数据如何被格式化，象数据的压缩、解压，
9、加密、解密。,OSI层网络模型-表示层,连接的建立、断开、保持 使不同的应用程序数据分离,Operating System/ Application Access Scheduling,会话层,会话层：负责建立、管理和终止表示层之间的会话连接，用来使不同应用程序的数据与其他应用程序的数据保持隔离。,OSI层网络模型-会话层,数据分段与重组，端到端逻辑连接 可靠或不可靠的数据传输 差错恢复,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 差错检测但不能纠正,设备之间接收或发送比特流 定义电压、线速、针脚、线缆等规范,TCP UDP,802.3 /802.2 HDLC,
10、EIA/TIA-232 V.35,IP IPX,传输层,网络层,数据 链路层,物理层,OSI层网络模型-数据流层,传输层 （1）对上层数据分段并重组，区分不同的上层应用。 （2）建立应用间的端到端连接。 （3）提供面向连接或者无连接会话。 （4）为数据传输提供可靠或不可靠的连接服务。（差错恢复） （5）定义流量控制（缓存、拥塞避免、窗口机制）。,传输层,TCP,其他,UDP,OSI网络模型-传输层,Ethernet,EIA/TIA-232 v.35,数据链路层,物理层,802.2,802.3,HDLC,Frame Relay,网络层,IP, IPX,功能： 逻辑寻址； 数据转发； 选择最佳路径
11、； 分割广播域； 访问控制； 服务质量（Qos）。,OSI网络模型-网络层,OSI网络模型-网络层设备-Router,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,Routing Table,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,10.1.0.0,0,0,1,1,Routing Table,10.3.0.0,S0,0,10.4.0.0,E0,0,10.2.0.0,S0,10.1.0.0,1,2,1,2,0,
12、0,OSI网络模型-网络层设备-Router,功能： 仲裁: CSMA/CD,令牌 寻址:MAC（media access control） 差错检测:FCS帧校验系列 标识封装数据:type类型字段,Data Link,Physical,EIA/TIA-232 v.35,Ethernet,Frame Relay,HDLC,802.2,802.3,OSI网络模型-数据链路层,数据链路层分为两个子层： 介质访问控制（media access control，MAC） 逻辑链路控制（logical link control, LLC）,OSI模型-数据链路层,每port有自己的冲突域 所有的por
13、t都在同一广播域,数据链路层,或,1,2,3,1,2,OSI模型-数据链路层设备-二层交换机,物理层,EIA/TIA-232,V.35,物理层： 在设备之间传输比特(bit)。,OSI模型物理层,定义电压,线速,针脚、线缆等物理规范。,介质类型:指的是信号在什么样的物理介质上传输， 比如细缆、粗缆、双绞线、光缆。,连接器类型:定义了介质类型的同时也基本上定义了特定的连接器的类型。比如双绞线使用rj45的接口，细缆使用bnc接口。,信号类型：用户数据信号和信令或控制信号。,工作在物理层设备：集线器（hub）,上层数据,上层数据,0101110101001000010,FCS,FCS,TCP 头,
14、上层数据,IP头,上层数据,LLC头,上层数据,MAC头,传输层,数据链路层,物理层,网络层,应用层,表示层,会话层,段(segment),包(packet),比特(bit),帧(frame),PDU,4、OSI网络模型的数据封装,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,TCP 头,TCP+上层数据,IP头,IP + TCP +上层数据,LLC头,LLC 头 + IP + TCP + 上层数据,MAC头,PDU,段(segment),包(packet),比特(bit),帧(frame),4、OSI网络模型的数据解封
15、装,以太网采用竞争的介质访问方法，允许网络上的所有主机共享同一链路带宽。 CSMA/CD (Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detection，载波侦听多路访问/冲突检测 )： (1)主机发送数据前先检查网络中有没有信号在传送，如果没有则发送数据。 (2)主机发送过程中也检查，如发生冲突，则发送jam加强信号，要求其它主机退让，同时自己激活退让算法，等待一个随机的时间到了再重发，15次重发仍然发生冲突则放弃发送数据.,四、以太网组网 1、CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）,（3）设备增加，网络性能下降.,四、以太网组网 2、
16、以太网的数据链路层寻址,以太网的数据链路层负责以太网寻址，通常称为硬件寻址或MAC寻址,当前以太网支持双绞线、光纤等，具有下面四种传输速率： 10 Mbps 10Base-T Ethernet（802.3） 100 Mbps Fast Ethernet（802.3u） 1000 Mbps Gigabit Ethernet（802.3z) 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae WLAN 802.11a、b、g,以太网标准与类型,EIA/TIA (Electronics Industries Association and Telecommunications Industries association，美国电子和通信工业委员会）,双绞线的线成对缠绕可以有效减少电磁干扰，减少误码率，增加传输带宽
