[信息与通信]第02课时-互联网概念综述

第一单元,网络基础 -互联网概念综述,第一讲、互联网概念综述第二讲、TCP/IP协议第三讲、连接网络设备（CISCO）第四讲、配置命令（CISCO）第五讲、管理网络设备,学习内容,本讲目标,通过本章的学习，您应该掌握以下内容：网络的一些基本概念OSI 7层网络模型数据封装与解封装网络设备选型,典型网络模型,互联网概念综述计算机网络简介,局域网的定义：通常指1000英尺以内，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、调制解调器或其他设备的集合。局域网简称LAN(Local Area Network)。局域网的设计目标：运行在有限的地理区域，允许同时访问高带宽的介质，通过局部管理控制网络的私有权利，提供全时的局部服务连接.广域网（Wide Area Network-WAN）是指覆盖范围广阔（通常可以覆盖一个城市，一个省，一个国家甚至及于全球）的一类通信子网，有时也称为远程网。因此对通信的要求高，复杂性也高。LAN连接典型用在一个组织（如公司）内部，而WAN连接允许你连接到远程站点。,LAN/WAN定义及设计目标,互联网概念综述计算机网络简介,互联网概念综述计算机网络简介,Main Office,Branch Office,Home Office,Mobile Users,Internet,网络基本组成,Floor 2,Floor 1,Server Farm,Branch Office,Telecommuter,ISDN,Remote,Campus,互联网概念综述计算机网络简介,网络基本组成,互联网概念综述计算机网络简介,层次化的网络设计,End station entry point to the network,Access Layer,互联网概念综述计算机网络简介,层次化的网络设计-接入层,Access Layer Aggregation PointRoutes traffic Broadcast/Multicast DomainsMedia TranslationSecurityPossible point for remote access,Distribution Layer,层次化的网络设计分发层,互联网概念综述计算机网络简介,Fast transport to enterprise servicesNo packet manipulation,Core Layer,层次化的网络设计核心层,互联网概念综述计算机网络简介,案例某省电信网络设计,互联网概念综述计算机网络简介,国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)开发了开放系统互连(Open Systems Interconnection, OSI)参考模型，以描述信息是如何从一台机器传递到另一台机器的，这个过程从一个用户通过键盘或鼠标输入信息开始，直到信息转换为通过线缆或空中的无线电波传递的电信号和光信号。OSI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.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。,什么是OSI？,互联网概念综述OSI七层网络模型,为什么要分层？使不同的类型的设备以及层出不穷的协议之间能够互相通讯。对通信过程的细分，有助于开发过程、设计和故障排除。组件标准化，利于协同工作。对某一层进行改动，不会影响其它层。有利于产业的标准化,互联网概念综述OSI七层网络模型,OSI的7层模型,应用层 (上层),应用层,表示层,会话层,数据流层,传输层,数据链路层,网络层,物理层,互联网概念综述OSI七层网络模型,OSI的应用层,数据表示加密等特殊处理过程,用户接口,TelnetHTTP,ASCIIEBCDICJPEG,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,应用层,表示层,会话层,互联网概念综述OSI七层网络模型,OSI的数据流层,数据分段与重组可靠或不可靠的数据传输数据重传前的错误纠正,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,TCPUDPSPX,802.3 / 802.2HDLC,EIA/TIA-232V.35,IPIPX,传输层,网络层,数据链路层,物理层,互联网概念综述OSI七层网络模型,应用层 (上层),应用层,表示层,会话层,数据流层,传输层,数据链路层,网络层,物理层,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data link,Physical,互联网概念综述OSI七层网络模型,上层数据,上层数据,0101110101001000010,FCS,FCS,TCP 头,上层数据,IP头,上层数据,LLC头,上层数据,MAC头,OSI的数据封装,传输层,数据链路层,物理层,网络层,应用层,表示层,会话层,段,包,比特,帧,PDU,互联网概念综述OSI七层网络模型,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,段,包,比特,帧,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,OSI的数据解封装,PDU,互联网概念综述OSI七层网络模型,OSI上三层,提供人机接口,常见应用层协议有：www (http)Email(smtp,pop3)FTPTelnetSNMPDNSICQQQBT,为应用层提供数据，并负责数据转换或格式化。包括数据压缩、解压缩、加密及解密等如：JPEGMIDIMPEGRMQUICKTIMERTF,负责建立、管理和终止表示层之间的会话连接。用以使不同应用程序的数据与其他应用程序的数据保持隔离。NFSSQLRPC,互联网概念综述OSI七层网络模型,OSI物理层,定义介质类型连接器类型 信号类型功能：发送或接收比特流,物理层,Ethernet,802.3,EIA/TIA-232,V.35,互联网概念综述OSI七层网络模型,物理层：Ethernet/802.3,集线器,多个主机,主机,10Base2细缆以太网10Base5粗缆以太网,10BaseT双绞线,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,互联网概念综述OSI七层网络模型,物理层：冲突域,多于2个设备同时发送数据时产生冲突.CSMA/CD(Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detection )机制载波侦听多路访问/冲突检测.发送数据前先检查有没有信号在传送.发送过程也检查，如发生冲突，则发送jam加强信号，要求其它退让激活退让算法，等待时间到了再重发15次重发仍然冲突则超进放弃.设备增加，网络性能下降.,互联网概念综述OSI七层网络模型,OSI数据链路层,定义物理地址（源、目的）网络拓扑 Frame 序列流控错误检测,Data Link,Physical,EIA/TIA-232v.35,Ethernet,Frame Relay,HDLC,802.2,802.3,互联网概念综述OSI七层网络模型,Data,Source add,FCS,Length,Dest add,Variable,2,6,6,4,0000.0C xx.xxxx,Vendor assigned,IEEE assigned,MAC Layer - 802.3,Preamble,Ethernet II uses “Type” here and does not use 802.2.,MAC Address,8,# Bytes,OSI数据链路层,互联网概念综述OSI七层网络模型,数据链路层,3,可变长,1,1,802.2 (SNAP子网访问协议),1 or 2,LLC子层 - 802.2识别并封装网络层协议,互联网概念综述OSI七层网络模型,IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率：10 Mbps 10Base-T Ethernet（802.3） 100 Mbps Fast Ethernet（802.3u） 1000 Mbps Gigabit Ethernet（802.3z) 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3aeWLAN 802.11a、b、g,以太网协议,互联网概念综述OSI七层网络模型,数据链路层：交换机和桥,或,1,2,3,1,2,4,每段有自己的冲突域，所有的段都在同一广播域。,互联网概念综述OSI七层网络模型,互联网概念综述OSI七层网络模型,全双工、半双工,Half duplex (CSMA/CD)Unidirectional data flowHigher potential for collisonHubs connectivity,Switch,Hub,Full duplex Point-to-point onlyAttached to dedicated switched portRequires full-duplex support on both endsCollision free Collision detect circuit disabled,网络层,Ethernet,EIA/TIA-232v.35,数据链路层,物理层,802.2,802.3,HDLC,Frame Relay,网络层,IP, IPX,定义与指定协议相关联的源和目标逻辑地址逻辑寻址选择最佳路径分割广播域访问控制数据转发服务质量（Qos）,互联网概念综述OSI七层网络模型,,主机地址,网络地址,逻辑地址,IP 包,IP头部分字段,目标地址,源地址,数据,网络层,互联网概念综述OSI七层网络模型,网络层,/24,/24,,E0,,S0,,E0,/24,S0,,,,,逻辑地址提供分层结构的网络，利用配置信息来识别到达目标网络的路径。,互联网概念综述OSI七层网络模型,网络层：路由器,因特网,家庭办公用户,分部,调制解调器 或 ISDN适配卡,移动用户,公司总部,互联网概念综述OSI七层网络模型,传输层,定义：对上层数据分段并重组。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（向前确认，丢包重传，排序，管理流量）为数据传输提供可靠或不可靠的连接服务,网络层,IP,IPX,传输层,TCP,SPX,UDP,互联网概念综述OSI七层网络模型,同步请求,回应同步请求, 同步请求,回应同步请求,数据传输,(传输数据段),发送方,接收方,连接建立,传输层-面向连接的通信,互联网概念综述OSI七层网络模型,网络中的域,集线器,网桥,交换机,路由器,冲突域,广播域,1,4,4,4,1,1,1,4,互联网概念综述OSI七层网络模型,互联网概念综述OSI七层网络模型,Selection Issues:Need for 10 Mbps, 100 Mbps, or 1000 Mbps on mediaNeed for trunking and inter-switch linksWorkgroup segmentation (VLANs)Port density needsDifferent user interfaces,Desktop/Workgroup Solutions,Wiring Closet/Backbone Solutions,Cisco 1548 Micro Switch 10/100,Catalyst 3550 series,Catalyst 2950,Catalyst 1900/2900 series,Catalyst 4500 series,Catalyst 6500 series,Catalyst 8500 series,Catalyst Switch Products,Selection Issues: Scale of the routing features needed Port density/variety requirements Capacity and performance Common user interface