网络工程师-1-网络基础

©1999,CiscoSystems,Inc.2-1Chapter1网络基础©1999,CiscoSystems,Inc.—2-2网络基础•网络：–自主的互连的计算机的集合–连网的目的：资源共享–网络的类型-----LAN，WAN•网络协议与分层：–协议：人为制定的规则–网络协议：保证网络正常通讯的规则–例：TCP/IP，IPX/SPX，Netbios–网络的分层©1999,CiscoSystems,Inc.—2-3网络的构成1MainOfficeBranchOfficeHomeOfficeMobileUsersInternet©1999,CiscoSystems,Inc.—2-4Floor2Floor1ServerFarm网络的构成2BranchOfficeTelecommuterISDNRemoteCampus©1999,CiscoSystems,Inc.—2-5NetworkingEnables:InformationSharingHardwareandSoftwareSharingCentralizedAdministrationandSupport网络的目的：资源共享©1999,CiscoSystems,Inc.—2-6网络的类型LocalAreaNetworkWideAreaNetwork©1999,CiscoSystems,Inc.—2-7网络分层•分层的目的：–复杂问题简单化–保证各个厂商的设备的互连、互换•分层的原则：–每一层只对它的上层负责，每一层只关心本层应该完成的任务–层与层之间通过接口、协议相连–向下层传送数据增加自己的包头，向上层传送数据解除自己的包头©1999,CiscoSystems,Inc.—2-8分层实例NameAddressPostOfficePostOfficeNameAddressNameAddressPostOfficePostOfficeNameAddress©1999,CiscoSystems,Inc.—2-9网络数据的打包、解包过程UDPTCPFTPHTTPIPICMPIGMPARPEthernetATMUDPTCPFTPHTTPIPICMPIGMPARPEthernetATMDataApplicationDataFTPHTTPTransportDataUDPTCPFTPHTTPInternetDataUDPTCPIPICMPIGMPARPPreambleDataCRCIPICMPIGMPARPEthernetATMDataEthernetATMDataEthernetATMDataIPICMPIGMPARPEthernetATMDataUDPTCPIPICMPIGMPARPDataUDPTCPFTPHTTPPreambleInternetTransportApplicationDataCRCFTPHTTP©1999,CiscoSystems,Inc.—2-10ISO/OSI参考模型概述•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•是各种网络协议制定的参考基准–TCP/IP协议与之有很好的对应关系©1999,CiscoSystems,Inc.—2-11OSI上三层Application(Upper)LayersSessionPresentationApplication©1999,CiscoSystems,Inc.—2-12OSI下四层DataFlowLayersTransportLayerDataLinkNetworkLayerPhysicalApplication(Upper)LayersSessionPresentationApplication©1999,CiscoSystems,Inc.—2-13应用层TelnetHTTP服务、应用程序EXAMPLESApplication©1999,CiscoSystems,Inc.—2-14TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEG服务、应用程序•数据编码•加密EXAMPLESPresentationApplication表示层©1999,CiscoSystems,Inc.—2-15TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEG•连接的建立、断开、保持•使不同的应用程序数据分离服务、应用程序•数据编码•加密OperatingSystem/ApplicationAccessSchedulingEXAMPLESSessionPresentationApplication会话层©1999,CiscoSystems,Inc.—2-16•连接的建立、断开、保持•使不同的应用程序数据分离服务、应用程序•数据编码•加密TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEGOperatingSystem/ApplicationAccessSchedulingTransportLayerDataLinkNetworkLayerPhysicalEXAMPLESSessionPresentationApplication统称应用层©1999,CiscoSystems,Inc.—2-17物理层EIA/TIA-232V.35EXAMPLESPhysical•控制bit的流动•定义线缆电气特性与规范©1999,CiscoSystems,Inc.—2-18802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35EXAMPLES数据链路层DataLinkPhysical•将Frame转为bit流•定义MAC地址•纠错•控制bit的流动•定义线缆电气特性与规范©1999,CiscoSystems,Inc.—2-19802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPXEXAMPLES网络层NetworkDataLinkPhysical•将Frame转为bit流•定义MAC地址•纠错•控制bit的流动•定义线缆电气特性与规范定义逻辑地址路径选择©1999,CiscoSystems,Inc.—2-20TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPXEXAMPLES传输层TransportDataLinkPhysical•数据分段与重组•维护可靠、不可靠的传输•出错重传•将Frame转为bit流•定义MAC地址•纠错•控制bit的流动•定义线缆电气特性与规范Network•定义逻辑地址•路径选择©1999,CiscoSystems,Inc.—2-21TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPXPresentationApplicationSessionEXAMPLES统称数据流动层•数据分段与重组•维护可靠、不可靠的传输•出错重传•将Frame转为bit流•定义MAC地址•纠错•控制bit的流动•定义线缆电气特性与规范TransportDataLinkPhysicalNetwork定义逻辑地址路径选择©1999,CiscoSystems,Inc.—2-22TransportDataLinkPhysicalNetworkUpperLayerDataUpperLayerDataTCPHeaderDataIPHeaderDataLLCHeader0101110101001000010DataMACHeaderPresentationApplicationSessionSegmentPacketBitsFramePDUFCSFCS数据封装©1999,CiscoSystems,Inc.—2-23UpperLayerDataLLCHdr+IP+TCP+UpperLayerDataIP+TCP+UpperLayerDataTCP+UpperLayerDataUpperLayerData0101110101001000010TransportDataLinkPhysicalNetworkPresentationApplicationSession数据解封装©1999,CiscoSystems,Inc.—2-24Defines•介质类型•连接器类型•信号类型802.3Physical物理层功能©1999,CiscoSystems,Inc.—2-25物理层:Ethernet/802.3HubHostsHost10Base2—ThickEthernet10Base5—ThickEthernet10BaseT—TwistedPair©1999,CiscoSystems,Inc.—2-26ABCDPhysical•在同一个冲突域中•同一个广播域中•共享带宽Hub工作在物理层连接在一个hub上的所有设备：©1999,CiscoSystems,Inc.—2-27冲突域•多于2个设备同时发送数据时产生冲突•CSMA/CD机制--载波侦听多路访问/冲突检测•设备增加，网络性能下降©1999,CiscoSystems,Inc.—2-28广播域•在一个范围内，当一台设备发送广播时，其它设备都不能同时发送数据，此范围就是一个广播域•三种数据包–广播包Broadcast–多播包Multicast–单播包Unicast©1999,CiscoSystems,Inc.—2-29Defines•物理地址（源、目的）•网络拓扑•Frame序列•流控DataLinkPhysicalEIA/TIA-232v.35802.2802.3数据链路层功能©1999,CiscoSystems,Inc.—2-30DataSourceaddFCSLengthDestaddVariable26640000.0Cxx.xxxxVendorassignedIEEEassignedMACLayer-802.3PreambleEthernetIIuses“Type”hereanddoesnotuse802.2.MACAddress8#Bytes数据链路层功能(cont.)©1999,CiscoSystems,Inc.—2-31•Switches、Bridges能识别2层地址•每个端口（segment）是一个冲突域•所有端口在一个广播域内DataLinkOR123124Switches、Bridges在数据链路层©1999,CiscoSystems,Inc.—2-32Switches交换机•Eachsegmenthasitsowncollisiondomain•BroadcastsareforwardedtoallsegmentsMemorySwitch©1999,CiscoSystems,Inc.—2-33•定义逻辑3层地址（源、目的）•定义网络路径选择•连接多个数据链路层网络N