项目2小型局域网的组建OSI

1、 实际邮政系统信件发送、接收过程示意图实际邮政系统信件发送、接收过程示意图 发信者发信者收信者收信者 书写信件书写信件 贴邮票贴邮票 送邮箱送邮箱 收集信件收集信件 盖邮戳盖邮戳 信件分拣信件分拣 信件打包信件打包 送运输部门送运输部门 路由选择路由选择 运输运输 阅读信件阅读信件 信件投递信件投递 信件分拣信件分拣 分发邮件分发邮件 邮件拆包邮件拆包 转送邮局转送邮局 接收邮包接收邮包 通信者活动通信者活动通信者活动通信者活动 邮局服务业务邮局服务业务邮局服务业务邮局服务业务 邮局转送业务邮局转送业务邮局转送业务邮局转送业务 运输部门的邮件运输业务运输部门的邮件运输业务 用户用户 和邮和邮

2、局的局的 约定约定 用户间约定用户间约定 邮局邮局 与运与运 输部输部 门约门约 定定 邮局间约定邮局间约定 网络协议的概念网络协议的概念 网络协议的概念网络协议的概念 几个重要的概念几个重要的概念 几个重要的概念几个重要的概念 几个重要的概念几个重要的概念 网络体系结构的提出网络体系结构的提出 3.2 3.2 开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型(OSI/RM)(OSI/RM) 3.2.1概述概述 1. OSI参考模型的提出参考模型的提出 开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型(OSI/RM)(OSI/RM) 2.OSI2.OSI参考模型的概念参考模型的概念 4.传输层传输层 2.数据

3、链路层数据链路层 3.网络层网络层 1.物理层物理层 5.会话层会话层 6.表示层表示层 7.应用层应用层 面向计算机终端和用户这个面向计算机终端和用户这个 环节所做的功能：环节所做的功能： 数据处理数据处理 面向通信设备、通信介质面向通信设备、通信介质这这 个环节所做的功能：个环节所做的功能： 数据传输数据传输 OSI参考模型 全部的核全部的核 心层，起心层，起 着承上启着承上启 下的工作，下的工作， 为全部通为全部通 信过程提信过程提 供通信质供通信质 量保证工量保证工 作作 应用层 表示层 会话层 传输层 数据段数据段 Segment 传输层 声音信号 电信号 声音信号 电信号 点到点

4、点到点 点到点 端到端 端口号 传输层的主要功能 通过端口到达相应的进程。通过端口到达相应的进程。 首部必须包含一地址首部必须包含一地址,叫做叫做 端口地址端口地址 面向连接、无连接的面向连接、无连接的 如果接收端接收数据的速如果接收端接收数据的速 率小于发送端的速率，产率小于发送端的速率，产 生溢出而无法工作生溢出而无法工作 无丢失、无重复无丢失、无重复 网络层 网络层涉及的概念有以下几个网络层涉及的概念有以下几个： 逻辑地址寻址逻辑地址寻址 数据链路层的物理地址只是解决了在同一个网络内部的寻址问数据链路层的物理地址只是解决了在同一个网络内部的寻址问 题，如果一个数据包从一个网络跨越到另外一

5、个网络时，就需题，如果一个数据包从一个网络跨越到另外一个网络时，就需 要使用网络层的逻辑地址。要使用网络层的逻辑地址。 路由功能路由功能 路由选择就是根据一定的原则和算法在传输通路中选出一条通路由选择就是根据一定的原则和算法在传输通路中选出一条通 向目的节点的最佳路由。向目的节点的最佳路由。 流量控制流量控制 在数据链路层中介绍过流量控制，在网络层同样也存在流量控在数据链路层中介绍过流量控制，在网络层同样也存在流量控 制问题。制问题。 拥塞控制拥塞控制 在通信子网中，由于出现过量的数据包而引起网络性能下降的在通信子网中，由于出现过量的数据包而引起网络性能下降的 现象称为拥塞。现象称为拥塞。 网

6、络层的主要任务 数据链路层 数据数据源地址源地址帧检测序列帧检测序列类型类型目的地址目的地址 可变2664 XXXXXX XXXXXXXXXXXX XXXXXX 由厂商分配给 设备 由IEEE分配给厂 商(如:锐捷网络 00-D0-F8) 前导位前导位 MAC MAC 地址地址 8 单位:字节 Ethernet II的帧格式 数据链路层涉及到的具体内容有以下几点：数据链路层涉及到的具体内容有以下几点： 1.1.成帧成帧 数据链路层要将网络层的数据分成可以管理和控制的数据单数据链路层要将网络层的数据分成可以管理和控制的数据单 元，称其为帧。元，称其为帧。 2.2.物理地址寻址物理地址寻址 数据帧

7、在不同的网络中传输时，需要标识出发送数据帧和接数据帧在不同的网络中传输时，需要标识出发送数据帧和接 收数据帧的节点。收数据帧的节点。 3.3.流量控制流量控制 数据链路层对发送数据帧的速率必须进行控制，如果发送的数据链路层对发送数据帧的速率必须进行控制，如果发送的 数据帧太多，就会使目的节点来不及处理而造成数据丢失。数据帧太多，就会使目的节点来不及处理而造成数据丢失。 数据链路层涉及到的具体内容有以下几点：数据链路层涉及到的具体内容有以下几点： 4.4.差错控制差错控制 为了保证物理层传输数据的可靠性，数据链路层需要在数据为了保证物理层传输数据的可靠性，数据链路层需要在数据 帧中使用一些控制方

8、法，检测出错或重复的数据帧，并对错帧中使用一些控制方法，检测出错或重复的数据帧，并对错 误的帧进行纠错或重发。误的帧进行纠错或重发。 5.5.接入控制接入控制 当两个或者更多的节点共享通信链路时，由数据链路层确定当两个或者更多的节点共享通信链路时，由数据链路层确定 在某一时间内该由哪一个节点发送数据，接入控制技术也称在某一时间内该由哪一个节点发送数据，接入控制技术也称 为媒体访问控制技术。为媒体访问控制技术。 IEEE 802参考模型 数据链路层数据链路层 LLCLLC层层 MACMAC层层 物理层 物理层所涉及的内容 允许接入网络资源应用层应用层 表示层表示层 会话层会话层 传输层传输层 网

9、络层网络层 数据链路层数据链路层 物理层物理层 建立、管理和终止会话 将分组从源端传送到目的端； 提供网络互联 在媒体上传输比特； 提供机械的和电气的规约 对数据进行转换、 加密和压缩 提供可靠的进程到进程的 报文传输和差错恢复 将比特组装成帧； 提供节点到节点方式的传输 各层间的联系 传输层传输层 数据链路层数据链路层 物理层物理层 网络层网络层 数据数据 数据数据传输层报头传输层报头 数据数据网络层报头网络层报头 数据数据数据链路层报头数据链路层报头 0101110101001000010 表示层表示层 应用层应用层 会话层会话层 数据段数据段 Segment 数据包数据包 Packet

10、比特比特 Bit 数据帧数据帧 Frame 协议数据单元协议数据单元 端口号端口号 源源IP+目的目的IP 上层协议上层协议 源源MAC+目的目的MAC 将数据帧转换成高低电将数据帧转换成高低电 平，即平，即“0”或或“1”代码代码 数据封装 发送数据的过程，就是发送数据的过程，就是 一个数据封装的过程一个数据封装的过程 设备A设备B 7 6 5 4 3 2 1 L7数据 L7数据H6 L6数据H5 L5数据H4 L4数据H3 L3数据H2 010101000011110000101010 T2 7 6 5 4 3 2 1 L7数据 L7数据H6 L6数据H5 L5数据H4 L4数据H3 L3

11、数据H2 010101000011110000101010 T2 传输媒体 数据通信过程 数据数据 网络层报头网络层报头 + 传输层报头传输层报头 + 数数 据据 数据链路层报头数据链路层报头 传输层报头传输层报头+ 数据数据 网络层报头网络层报头 数据数据 传输层报头传输层报头 0101110101001000010 传输层传输层 数据链路层数据链路层 物理层物理层 网络层网络层 表示层表示层 应用层应用层 会话层会话层 数据拆封 接收数据的过程，就是一个数据拆封的过程接收数据的过程，就是一个数据拆封的过程 5.会话层会话层 6.表示层表示层 7.应用层应用层 4.传输层传输层 2.数据链路

12、层数据链路层 3.网络层网络层 1.物理层物理层 4.传输层传输层 2.数据链路层数据链路层 3.网络层网络层 1.物理层物理层 5.会话层会话层 6.表示层表示层 7.应用层应用层 OSI参考模型 数据数据 课程议题 应用层应用层 表示层表示层 会话层会话层 传输层传输层 网络层网络层 数据链路层数据链路层 物理层物理层 应用层应用层 传输层传输层 互联层互联层/网络层网络层 主机主机-网络层网络层 /网络接口层网络接口层 协议栈：利用一组协议完成OSI所实现的功能。 TCP/IP协议栈：是一组由不同的协议组合在一起构 成的协议栈。 TCP/IP协议栈 TCP/IP中的协议 应用层协议 TC

13、P(传输控制协议传输控制协议)属于面向连接的网络协议属于面向连接的网络协议 UDP(用户报文协议用户报文协议)属于无连接的网络协议属于无连接的网络协议 应用层应用层 传输层传输层 Internet层层 物理层物理层 数据链路层数据链路层 TCP/IP传输层 TCP协议 源端口号源端口号 (16比特比特) 目的端口号目的端口号(16比特比特) 顺序号顺序号(32比特比特) 应答号应答号 (32比特比特) 窗口大小窗口大小 (16比特比特) 校验和校验和 (16比特比特) 其它其它TCP控制信息（如控制信息（如SYN,ACK等）等） 数据数据 20 TCP三次握手过程 发送发送 SYN1 (seq

14、#=100) 接收接收SYN 发送发送SYN1, ACK1 (seq#=300 ack#=101) 建立连接，建立连接，ACK1 (ack#=301) 主机主机A主机主机B 1 2 3 接收接收SYN,ACK TCP四次挥手过程 我的数据传输完毕，我的数据传输完毕， 想与你拆除连接想与你拆除连接 我知道了你的意思我知道了你的意思 继续传输数据继续传输数据 好，拆除连接好，拆除连接 主机主机A主机主机B 1 2 4 数据传输完毕，数据传输完毕， 你拆除连接吧你拆除连接吧 3 常见的端口号 应用应用 协议协议 H TT P Tel ne t S M TP D N S TFTTFT P P SN M

15、P R R I I P P 端口端口 号号 802325536916 1 5 2 0 传输传输 层协层协 议议 TCPTC P/ UD P UDP 源/目的端口号 主机主机 B B主机主机 A A 102823 源端口 目的端口 确认和超时重传 TCP的工作过程 102823 DP.Seq. 301 Ack. 102823 SP.DP.Seq. 302 Ack. SP. 102823 SP.DP.Seq. 301 Ack. 102823 SP.DP.Seq. 302 Ack. 客户端客户端A服务器服务器B 流量控制与滑动窗口机制 Window size = 3 发送发送 2 发送方发送方 Wi

16、ndow size = 3 发送发送 3ACK 3 Window size = 2 第三个数据第三个数据 段被丢弃段被丢弃 Window size = 2 发送发送 4 Window size = 2 发送发送 3 ACK 5 Window size = 2 接收方接收方 Window size = 3 发送发送 1 Window大小为发送方或接收大小为发送方或接收 方的缓存大小。方的缓存大小。 TCP滑动窗口 源端口号源端口号(16比特比特) 目的端口号目的端口号 (16比特比特) 其它其它UDP控制信息控制信息 数据数据 校验和校验和 (16比特比特) 8 字节字节 UDP 段格式 网络层

17、 网络层 IP ICMPIGMP RARPARP IP协议 IPIP协议的协议的主要任务主要任务是对数据包进行寻址和路由选是对数据包进行寻址和路由选 择，并从一个网络转发到另一个网络。择，并从一个网络转发到另一个网络。IPIP协议在每个协议在每个 发送的数据包前都加入了一个控制信息，其中包含了发送的数据包前都加入了一个控制信息，其中包含了 源主机源主机IPIP地址和目的主机地址和目的主机IPIP地址等信息。地址等信息。 IP数据包格式 IPIP是一个是一个无连接的无连接的协议，即主机之间事先不需建立用协议，即主机之间事先不需建立用 于可靠通信的端到端连接，源主机只是简单地将于可靠通信的端到端连

18、接，源主机只是简单地将IPIP数数 据包发送出去。这样数据包在传输途中可能会丢失、据包发送出去。这样数据包在传输途中可能会丢失、 重复、或者次序发生混乱。因此，还必须要依重复、或者次序发生混乱。因此，还必须要依 靠高层靠高层 的协议（如的协议（如TCPTCP协议）或应用程序实现数据包的可靠传协议）或应用程序实现数据包的可靠传 输。输。 IPIP协议提供是协议提供是无连接的、不可靠、尽力而为无连接的、不可靠、尽力而为的服务。的服务。 IP数据包格式 Bit 0Bit 31 版本版本(4)(4) 目的目的IPIP地址地址 (32)(32) 选项选项(0 or 32 if any)(0 or 32

19、if any) 数据数据 头长度头长度 (4)(4) TOS (8)TOS (8)总长度总长度 (16)(16) 标识标识 (16)(16) 标志标志 (3)(3) 段偏移段偏移 (13)(13) TTL (8)TTL (8)协议协议 (8)(8)校验和校验和 (16)(16) 源源IPIP地址地址 (32)(32) 20-60 Bytes 20-65536 Bytes ICMP(网际控制报文协议) ICMP报文报文 IP数据数据 尾部尾部 IP首部首部 帧的数据帧的数据帧的首部帧的首部 (Internet Group Management Protocol，IGMP) ARP(地址解析协议Address Resolution Protocol ) 12 ARP(地址解析协议) ARP的作用：将IP地址解析为MAC地址 反向ARP “盘盘”指的是硬盘。指的是硬盘。 无盘工作站的原理就是在网内有一个系统