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联想网络产品销售专家速成联想网络公司技术应用处2003年4月计算机网络基础知识培训互联网（OSI）七层结构及相关设备介绍网络的介绍网络应用指南互联网（OSI）七层结构及代表设备介绍计算机网络层次结构说明早期的互联网网络标准较多，各个厂商的产品基于的网络协议各不相同，为了使所有厂商的产品能够灵活、方便的进行联网，1983年，ISO（国际标准化组织）提出了OSI网络体系结构，给所有的厂商和用户提供了一个完善的网络产品开发和应用的参考模型。会话层表示层应用层传输层数据链路层网络层物理层OSI上三层会话层表示层应用层计算机网络层次结构说明计算机网络层次结构说明OSI上三层OSI下四层会话层表示层应用层传输层数据链路层网络层物理层Telnet、FTP等应用用户接口，提供具体的应用方式Examples:应用层上三层的作用ASCII、Mp3、JPEG等数据格式•对下层数据采用不同的数据格式进行表示•对数据进行一些特殊的处理例如：加密等表示层应用层上三层的作用Telnet、FTP等应用Examples:用户接口，提供具体的应用方式建立、维持会话，并使会话双方同步操作系统或应用程序的进程管理会话层上三层的作用ASCII、Mp3、JPEG等数据格式•对下层数据采用不同的数据格式进行表示•对数据进行一些特殊的处理例如：加密等表示层应用层Telnet、FTP等应用Examples:用户接口，提供具体的应用方式TransportData-LinkNetworkPhysical建立、维持会话，并使会话双方同步操作系统或应用程序的进程管理会话层ASCII、Mp3、JPEG等数据格式•对下层数据采用不同的数据格式进行表示•对数据进行一些特殊的处理例如：加密等表示层应用层Telnet、FTP等应用Examples:上三层的作用用户接口，提供具体的应用方式EIA/TIA-232V.35Examples物理层•承担着设备之间的比特流的传输•对电压、线路速度、线缆类型进行定义下四层的作用802.3/802.2HDLC数据链路层•将物理层比特流数据封装成数据•采用MACaddress来对媒介层访问进行控制•发现错误，改正错误或通知上层进行更改EIA/TIA-232V.35物理层•承担着设备之间的比特流的传输•对电压、线路速度、线缆类型进行定义Examples下四层的作用IP、IPX网络层提供路由器可以识别的逻辑地址，为其寻找路径进行地址标示802.3/802.2HDLC数据链路层•将物理层比特流数据封装成数据•采用MACaddress来对媒介层访问进行控制•发现错误，改正错误或通知上层进行更改EIA/TIA-232V.35物理层•承担着设备之间的比特流的传输•对电压、线路速度、线缆类型进行定义Examples下四层的作用TCP、UDP、SPX传输层•为上层应用提供可靠或者非可靠的传输•对数据链路层汇报的数据错误进行更正IP、IPX网络层提供路由器可以识别的逻辑地址，为其寻找路径进行地址标示802.3/802.2HDLC数据链路层•将物理层比特流数据封装成数据•采用MACaddress来对媒介层访问进行控制•发现错误，改正错误或通知上层进行更改EIA/TIA-232V.35物理层•承担着设备之间的比特流的传输•对电压、线路速度、线缆类型进行定义下四层的作用Examples表示层应用层会话层TCP、UDP、SPX传输层•为上层应用提供可靠或者非可靠的传输•对数据链路层汇报的数据错误进行更正IP、IPX网络层提供路由器可以识别的逻辑地址，为其寻找路径进行地址标示802.3/802.2HDLC数据链路层•将物理层比特流数据封装成数据•采用MACaddress来对媒介层访问进行控制•发现错误，改正错误或通知上层进行更改EIA/TIA-232V.35物理层•承担着设备之间的比特流的传输•对电压、线路速度、线缆类型进行定义Examples下四层的作用物理层定义包括三个方面传输媒质类型接口类型信号类型物理层的介绍Physical802.3HubHostsHost10BaseT（TwistedPair）10/100BaseT（TwistedPair）以太网协议——IEEE802.3ABCDPhysical其特点如下：所有的数据转发工作在同一碰撞域内进行。所有连接的设备处于同一广播域里。所有链路共享同一带宽。物理层的设备：集线器介绍更多的接入端，意味着更多碰撞产生的几率。采用CSMA/CD（载波侦听/多路访问）技术来处理数据传输时所面临的碰撞和重发问题。同一碰撞域里的集线器工作方式数据链路层的主要功能如下：定义了发起端和接收端的物理地址。提供高层协议所能识别的数据类型——帧。定义了网络拓扑结构。对帧的收发顺序进行控制。数据流量控制。为上层提供面向连接和无连接的两种传输方式。数据链路层的介绍Data-LinkPhysicalEIA/TIA-232V.35EthernetFrameRelayHDLC802.2802.3其特点如下：每一条链路都属于一个单独的碰撞域。所有的连接的设备属于同一广播域。Data-LinkOR123124数据链路层的设备：交换机和网桥介绍每一条链路都有属于自己的碰撞域。任何一个广播都将发给所有的接入端。交换机的工作方式基于软件进行转发控制一个网桥只能存在一个STP域通常的端口数量少于16个网桥基于硬件（ASIC）的转发方式一个交换机可以同时存在多个STP域目前交换机可以支持成百上千个的端口交换机交换机和网桥之间的区别交换机分类按照设计结构：机箱式、固定配置（独立式/堆叠式）、按交换层次分：一层、二层、三层、多层按端口速率分：十兆、百兆、千兆、万兆按功能性能要求分：电信级、企业级按网络层次：核心、边缘（汇聚）、工作组接入按管理性分：Dump、Smart、Managed网络层的主要功能如下：定义了不同路由协议所需的逻辑源地址和目的地址。执行路由功能，决定合适的转发路径。利用各种复用技术，在一条链路上复用多条网络连接。NetworkIP,IPXData-LinkPhysicalEIA/TIA-232V.35802.2802.3网络层的介绍•其特点如下：对数据的广播传送进行控制对数据的组播传送进行控制选择合适的传送路径对数据的传输进行管理支持不同网络层协议需要的各种逻辑地址为局域网提供与城域网的接口网络层的设备：路由器介绍路由器提供的远程访问方式•目前比较流行的远程访问ISP的方式有以下几种：•电话线拨号访问（V.90）、ISDN（综合业务数字网）、DDN（数字数据专网）、Frame-relay、X.25等方式。总部分支机构分支机构移动用户办事处边缘接入路由器核心骨干路由器宽带接入路由器路由器分类传输层的主要作用：识别不同的上层应用方式。为不同的应用方式建立端到端的连接对数据流量进行控制为数据提供可靠或者非可靠的传输服务NetworkIPXIPTransportSPXTCPUDP传输层的介绍时钟同步通讯请求,协调时钟同步应答分段传输数据发起端接手端可靠传输的概念TCP建立连接非可靠传输的概念发起端接手端邮寄独立的带有地址标示的数据段数据段，带有地址标示邮局邮局UDPHubBridgeSwitchRouter碰撞域:1444广播域:1114各层网络设备的“域”属性网络的介绍网络的组成网络的分类网路的层次网络的分类按照计算机网络覆盖的范围区分局域网（LAN）范围：几十米到几公里特点：传输速度高、组网灵活、成本低，单位内部应用城域网（MAN）范围：几公里到几十公里特点：传输速度较高，城市内部应用广域网（WAN）范围：几十公里到几百公里特点：传输速度较慢，覆盖一个国家internet范围：上千公里特点：全世界各种网络互连得到的网间网，如Internet，洲际之间应用按照计算机网络拓扑结构分星型优点：可靠性高，易管理，易扩展，传输效率高缺点：线路利用率低，中心节点应有很高的可靠性和冗余度典型应用：以太网交换机、集线器（HUB）、ATM交换机等SwitchHubHubHubHub星型拓扑结构星型拓扑结构的应用总线型优点：可靠性较低，费用低，易扩展，线路利用率高缺点：管理维护困难，传输效率低典型应用：早期的局域网，采用网桥和集线器搭建BridgeBridgeBridgeHubHubHub总线型拓扑结构总线型拓扑结构的应用环形优点：令牌控制，没有线路竞争，实时性好，传输控制简单缺点：安装管理维护困难，可靠性较低典型应用：IBM令牌环网、FDDI网FDDIFDDISwitchFDDISwitchFDDISwitchFDDISwitchHubHubHubHub环型拓扑结构环型拓扑结构的应用网状优点：可靠性高，易扩充，组网方式灵活缺点：费用高，结构复杂，管理维护困难典型应用：一般用于广域网组网，如CHINANET等ATMSwitchATMSwitchATMSwitchATMSwitchATMSwitchLANSwitchLANSwitchLANSwitchLANSwitchLANSwitch网状拓扑结构网状拓扑结构的应用局域网的组成局域网由以下部分组成：•计算机终端•传输介质•网络适配器•网络连接设备•网络操作系统网络的层次分布层核心层接入层为各个用户提供网络接入端口接入层的特点接入层将多个接入链路汇聚到一条链路上来。在各个接入子网间进行路由转发的工作。建立独立的广播域和组播域。在各种不同的传输媒介之间进行转换。提供不同于接入层的更高级别的安全性。为一些远程用户提供特殊的接入方式。分布层的特点分布层在一些关键节点之间提供高速的数据传输服务不对其承载的数据包进行处理核心层的特点核心层网络应用指南网络连接器和传输介质类型介绍网络设备常用概念介绍网络设备高级功能介绍网络介质类型介绍同轴电缆非屏蔽双绞线（UTP）屏蔽双绞线(STP)光缆空气（无线）AUI接口的DB-15连接器ISO8877(RJ-45)连接器，比电话线接口RJ-11稍大光纤连接器网络连接器类型介绍RJ-45连接器188Pair4R41234567WirePairPair3T2Pair3R2Pair2T3Pair1R1Pair1T1Pair2R3Pair4T4Pin网络连接器类型介绍—RJ45双绞线两端线序一致PinLabel1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC直通双绞线PinLabel1TD+2TD-3RD+4NC5NC6RD-7NC8NCServer/Router81wggbwowbobrwbr1881Hub/Switch81wggbwowbobrwbr网络传输介质介绍—双绞线81woobwgwbgbrwbrPinLabel1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NCPinLabel1RD+2RD-3TD+4NC5NC6TD-7NC8NC181881wggwbwobobrwbrHub/SwitchHub/Switch交叉双绞线双绞线两端线序有些许差别网络传输介质介绍—双绞线当要连接的两个端口的都标有“x”或者都没有标“x”时，使用交叉线当要连接的两个端口之间其中一个端口标有“x”，而另一个端口没标“x”时，使用直通线1x2x3x4x1x2x3x4x1x2x3x4x网络传输介质介绍—双绞线直通和交叉双绞线使用场合首先要决定网络各个部分传输介质的速率，例如：10-Mbpsor100-Mbps.传输介质的速率往往和其介质类型密切相关察看网络传输设备的端口标示，是否带有“x”根据端口标示选用相应的双绞线，交叉或者直通。100-Mbps5类交叉双绞线10-Mbps3,4,5类交叉线100-Mbps5类直通线10-Mbps3,4,5类直通线10-Mbps3,4,5类直通线为搭建网络选用合适的双绞线10BaseT网络常用光纤类型网络设备常用概念介绍背板带宽也称背板吞吐量，单位是每秒通过的数据包个数（pps），表示交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时成本也将会越高。背板带宽连接到局域网上的每个端口或设备都需要一个MAC地址，