02第二章互连网概念综述CICND10S02A

物理层
数据流层的作用
应用层 表示层 会话层
例子
可靠或不可靠的数据传输 数据重传前的错误纠正 提供路由器用来决定路径的逻辑寻址 将比特组合成字节进而组合成帧 用MAC地址访问介质 地址访问介质 错误发现但不能纠正 设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等 说明电压、 21
传输层
TCP UDP SPX IP IPX 802.3 / 802.2 HDLC EIA/TIA-232 V.35 21
802.3 / 802.2 HDLC EIA/TIA-232 V.35 18
物理层
数据流层的作用
例子
网络层
提供路由器用来决定路径的逻辑寻址
IP IPX 802.3 / 802.2 HDLC EIA/TIA-232 V.35 19
将比特组合成字节进而组合成帧 用MAC地址访问介质 地址访问介质 数据链路层 错误发现但不能纠正 设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等 说明电压、 19
同步请求 回应同步请求, 回应同步请求 同步请求 回应同步请求
连接建立
数据传输 (传输数据段 传输数据段) 传输数据段
47
网络设备的域
集线器 桥 交换机 路由器
冲突域 1 广播域 1 4 1
48
4 1
4 4
选择合适的Cisco产品
核心层
分wenku.baidu.com层
访问层
49
49
选择产品要考虑的要素
需要产品提供的功能 产品性能 是否易于安装与管理 是否为网络提供了弹性处理能力 是否对既有的资源提供了投资保护 在网络改变或增长时是否提供平滑升级能力 是否为移动用户和分支机构提供无缝远程接入 能力
16
16
数据流层的作用
例子
物理层
设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等 说明电压、 17
EIA/TIA-232 V.35 17
数据流层的作用
例子
将比特组合成字节进而组合成帧 用MAC地址访问介质 地址访问介质 数据链路层 错误发现但不能纠正 设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等 说明电压、 18
主机 集线器
10BaseT—双绞线 双绞线
多个主机
27
集线器运行在物理层
物理层
A
B
C
D
所有设备在同一冲突域 所有设备在同一广播域 所有设备共享相同的带宽
28
冲突域 广播域
冲突 （collision）：在以太网中，当两个 节点同时传输数据时，从两个设备发出 的帧将会碰撞，在物理介质上相遇，彼 此数据都会被破坏 冲突域（collision domain）一个支持共享 介质的网段 广播域 (broadcast domain)：广播帧传输 的网络范围，一般是路由器来设定边界 （因为router不转发广播）。
数据链路层
物理层
0101110101001000010
24
物理层功能
定义
介质类型
物理层 802.3
连接器类型 信号类型
25
物理层设备
集线器 中继器 编码—解码器 传输介质连接器
26
物理层: Ethernet/802.3
10Base2—细缆以太网 细缆以太网 10Base5—粗缆以太网 10Base5—粗缆以太网
分部
3
公司总部
定义网络组件(续)
分部
层2
服务器农场 ISDN 家庭办公
层1 典型网络
4
远程
层次化的网络结构定义
核心层
分布层
访问层
5
5
访问层特性
访问层
端接设备到网络的接入点
6
6
分布层特性
访问层的汇接点 路由数据 分割广播域 多点传送域 分割广播域/多点传送域 介质转换 安全性 远程访问的接入点 分布层
7
7
核心层特性
核心层
高速传送数据 对数据不作任何处理
8
8
各个标准化组织
ISO：OSI（open system interconnection） IEEE：802系列规范协议 ANSI EIA/TIA ITU
9
网络分层和优点
层 layer：描述了所有需求的有效的通讯过程， 并把这些过程逻辑上的组叫做层 分层的优点： 各层间相互独立，把网络操作分成低复杂性单 元 灵活性好。某一层变化不会影响到别层，设计 者可专心设计和开发模块功能。 促进标准化工作 定义了用于即插即用兼容性的标准接口，使网 络易于维护和实现
22
封装
封装 （ encapsulate/encapsulation）：数 据要通过网络进行传输，要从高层一层 一层的向下传送，如果一个主机要传送 数据到别的主机，先把数据包装到一个 特殊协议报头中，这个过程叫 封装
23
解封装数据
应用层 表示层 会话层 上层数据
传输层
上层数据
网络层
TCP+上层数据 上层数据 IP + TCP +上层数据 上层数据 LLC 头 + IP + TCP + 上层数据
网络层
数据链路层
物理层
PDU
PDU（protocol data unit):每一层使用自己层的 协议和别的系统的对应层相互通信，协议层的 协议在对等层之间交换的信息叫协议数据单元。 上层 : message transport layer : segment Network layer: packet Data-link layer: Frame Physical layer: bit
29
集线器：同一个冲突域
接入设备越多冲突机率越大 用CSMA/CD技术 技术
30
CDMA/CD技术
载波侦听多路访问/冲突检测 CDMA/CD （carrier sense multiple access/collision detect)：
31
数据链路层功能
定义
源和目标的物理地址 与帧关联的高层协议 (Service Access Point) 网络拓扑
35
数据链路层功能(续)
MAC子层 802.3 子层子层
# 字节 8 前导符 6 目标地址 6 源地址 2 长度 可变长 数据 4 FCS
0000.0C
IEEE 分配
xx.xxxx
厂商自己分配
Ethernet II 在这 里用 “Type”指 指 明上层协议，所 明上层协议， 以不用 802.2.
第二章 互连网概念综述
1
本章目标
通过本章的学习，您应该掌握以下内容:
– 描述数据在源和目标设备间的传送过程 – 清楚集线器、交换机和路由器在网络中担当的 角色和功能；懂得在什么情况下该用什么样的 设备 – 根据网络需求选择恰当的Cisco设备
2
定义网络组件
家庭办公 用户 因特网 移动办公 用户
路由表
目标网络 端口 距离
路由表
目标网络 端口 距离
1 2 4
E0 S0 S0
0 0 1
1 2 4
S0 S0 E0
1 0 0
逻辑地址提供分层结构的网络 需要的配置 利用配置信息来识别到达目标网络的路径
43
路由器：运行在网络层
广播信息控制 多点发送信息控制 路径优化 流量管制 逻辑寻址 提供WAN连接
33
LLC子层
LLC子层（logical link control):为上层协 议提供SAP 服务访问点，并为数据加上 控制信息 LLC子层协议：802.2 802.2协议只在LLC子层，为以太网和令 牌环网提供了通用功能
34
SAP服务访问点
SAP（ Service Access Point服务访问点）： LLC子层为了网络层的各种协议提供服 务，而上层可能运行不同协议，为区分 不同上层协议的数据，要采用服务访问 点
10101100 00010000 01111010 11001100
255 255 0 0
11111111 11111111
网络部分
00000000 00000000
主机部分
42
网络层功能(续)
1.1 1.0 4.0 4.1 1.2 1.3 E0 2.1 S0 2.2 S0 4.3 E0 4.2
44
路由器提供远程访问服务
调制解调器 或 ISDN适配卡 适配卡 家庭办公用户
移动用户
分部 公司总部 因特网
45
传输层功能
区分不同的上层应用 建立应用间的端到端连接 定义流量控制 为数据传输提供可靠或不可 靠的连接服务
传输层 TCP UDP SPX
网络层
IP
IPX
46
可靠的传输层功能
发送方 接收方
10
OSI 模式 概述
应用层 应用层 (高) 高 表示层 会话层
11
11
OSI 模式
应用层 应用层 (高) 高 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
12
数据流层
12
应用层作用
例子
应用层 用户接口
Telnet SMTP HTTP FTP
13
13
应用层作用
例子
应用层 用户接口
Telnet SMTP HTTP FTP ASCII EBCDIC JPEG
物理层
802.3
EIA/TIA-232 v.35
40
网络层功能(续)
网络层端接设备的数据包
IP 头 源地址 目标地址 数据
逻辑地址
172.15.1.1
网络号 主机号
41
网络层功能(续)
地址 掩码
172.16.122.204 255.255.0.0
172 16 122 204
二进制 地址 二进制 掩码
50
选择产品要考虑的要素(续)
首先，基于以下因素来选择 WAN解决方案:
服务的实用性 带宽需求 费用
费用/月 费用/月
调制解调器/ISDN 调制解调器 专线, 专线 T1 帧中断 0 使用量
其次，选择能支持所选择之 WAN解决方案的产品
51
kbps
1544 专线 帧中继, 帧中继, 128 XDSL 64 ISDN, 帧中断 56 19.2 新式调制解调器
表示层
数据表示 加密等特殊处理过程
14
14
应用层作用
例子
应用层 用户接口
Telnet HTTP ASCII EBCDIC JPEG Operating System/ Application Access Scheduling
表示层
数据表示 加密等特殊处理过程 保证不同应用间的数据区 分
会话层
图像, 图像 多媒体
语音 Web 浏览 电子邮件, 电子邮件 文件传送
9.6 老式调制解调器 4.8
Telnet
决定您将运行的应用
52
Cisco集线器产品系列
产品选择要点: 产品选择要点
10 Mbps 或 100 Mbps 速率需求 端口密度 是否需要控制口 是否易于操作
37
交换机和桥运行在链路层
数据链路层
1
2
3
4
或
1
2
每段有自己的冲突域 所有的段都在同一广播域
38
交换机
交换
缓冲区
每段有自己的冲突域 广播信息向所有段转发
39
网络层功能
网络层 IP, IPX
数据链路层
定义与指定协议相关联 的源和目标逻辑地址 定义通过网络的路径 多链路连接
802.2
物理层
数据流层的作用
例子
传输层 可靠或不可靠的数据传输 数据重传前的错误纠正 提供路由器用来决定路径的逻辑寻址
TCP UDP SPX IP IPX 802.3 / 802.2 HDLC EIA/TIA-232 V.35 20
网络层
将比特组合成字节进而组合成帧 用MAC地址访问介质 地址访问介质 数据链路层 错误发现但不能纠正 设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等 说明电压、 20
15
15
应用层作用
例子
应用层 用户接口
Telnet HTTP ASCII EBCDIC JPEG Operating System/ Application Access Scheduling
表示层
数据表示 加密等特殊处理过程 保证不同应用间的数据区 分
会话层
传输层 网络层 数据链路层 物理层
MAC 地址
36
数据链路层功能(续)
802.2 (SNAP)
1 1 1 or 2 3 2 可变长
目标 SAP
源 SAP
AA
AA
Ctrl OUI 类型 ID 03
数据
OR
1 1
802.2 (SAP)
1 or 2 可变长
目标 SAP
源 SAP
Ctrl
数据
前导符
目标地址
源地址
长度
数据
FCS
MAC子层 - 802.3 子层
物理层 数据链路层 802.2
帧顺序 数据流控制 有向或无向连接
802.3
EIA/TIA-232 v.35
32
MAC子层
MAC子层（media access control):负责MAC寻 址和定义介质访问控制方法； MAC子层一般的访问控制方式： 1。争用式：冲突不可避免； CSMA/CD ； FCFS（first come first service) 2。轮流式：访问时间可预见，不发生冲突； 但是要有Token 令牌 MAC子层协议有：802.3 802.5 FDDI（fiber distributed data interface)这三个LAN技术的不同 在于帧结构和访问机制的不同