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1、第二章互连网概念综述,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,定义网络组件,公司总部,分部,家庭办公用户,移动办公 用户,因特网,层 2,层 1,服务器农场,定义网络组件(续),分部,家庭办公,ISDN,远程,典型网络,层次化的网络结构定义,分布层,核心层,访问层,端接设备到网络的接入点,访问层,访问层特性,访问层的汇接点路由数据分割广播域/多点传送域 介质转换安全性远程访问的接入点,分布层,分布层特性,核心层特性,高速传送数据对数据
2、不作任何处理,核心层,各个标准化组织,ISO：OSI（open system interconnection）IEEE：802系列规范协议ANSIEIA/TIAITU,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,OSI 模式 概述,应用层(高),会话层,表示层,应用层,OSI 模式,数据流层,传输层,数据链路层,网络层,物理层,应用层(高),会话层,表示层
3、,应用层,应用层作用,Telnet SMTPHTTP FTP,用户接口,例子,应用层,Telnet SMTPHTTP FTP,ASCIIEBCDICJPEG,用户接口,数据表示加密等特殊处理过程,例子,表示层,应用层,应用层作用,TelnetHTTP,ASCIIEBCDICJPEG,保证不同应用间的数据区分,用户接口,数据表示加密等特殊处理过程,Operating System/Application Access Scheduling,例子,会话层,表示层,应用层,应用层作用,保证不同应用间的数据区分,用户接口,数据表示加密等特殊处理过程,传输层,数据链路层,网络层,物理层,例子,会话层,表
4、示层,应用层,应用层作用,数据流层的作用,EIA/TIA-232V.35,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,802.3/802.2HDLC,EIA/TIA-232V.35,例子,数据流层的作用,数据链路层,物理层,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,802.3/802.2HDLC,EIA/TIA-232V.35,IPIPX,例子,数据流层的作用,网络层,数据链路层,物理层,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,提供路
5、由器用来决定路径的逻辑寻址,TCPUDPSPX,802.3/802.2HDLC,EIA/TIA-232V.35,IPIPX,例子,数据流层的作用,传输层,数据链路层,物理层,可靠或不可靠的数据传输数据重传前的错误纠正,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,网络层,提供路由器用来决定路径的逻辑寻址,TCPUDPSPX,802.3/802.2HDLC,EIA/TIA-232V.35,IPIPX,表示层,应用层,会话层,例子,数据流层的作用,可靠或不可靠的数据传输数据重传前的错误纠正,将比特组合成字节进而组合成帧用MAC地址
6、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,传输层,数据链路层,物理层,网络层,提供路由器用来决定路径的逻辑寻址,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:messagetransport layer:segmentNetwork layer:packetData-link layer:FramePhysical layer:bit,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
7、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,上层数据,LLC 头+IP+TCP+上层数据,MAC 头,IP+TCP+上层数据,LLC 头,TCP+上层数据,IP 头,上层数据,TCP 头,传输层,数据链路层,物理层,网络层,表示层,应用层,会话层,解封装数据,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,OSI 模式,PDU,功能,例子,练习：OSI模式,定义介质类型连接器类型 信号类型,Ethernet,802.3,V.35,物理层,EIA/TIA-232,物理层功能,物理层设备,集线器 中继器 编码解码器 传输介质连接器,物理层:
8、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,A,B,C,D,物理层,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,集线器运行在物理层,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）。,集线器：同一个冲突域,接入设备越多
9、冲突机率越大用CSMA/CD技术,CDMA/CD技术,载波侦听多路访问/冲突检测 CDMA/CD（carrier sense multiple access/collision detect)：,物理层介质类型,下一章内容,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 帧顺序数据流控制有向或无向连接,数据链路层,物理层,EIA/TIA-232v.35,Ethernet,Frame Relay,HDLC,802.2,802.3,数据链路层功能,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；
10、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,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,SAP服务访问点,SA
11、P（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,数据,源地址,FCS,长度,目标地址,可变长,2,6,6,4,0000.0C xx.xxxx,厂商自己分配,IEEE 分配,MAC子层-802.3,前导符,Ethernet II 在这里用“Type”指明上层协议，所以不用 802.2.,MAC 地址,8,#字节,数据链路层功能(续),数据,目标 SAP,源 SAP,数据,源地址,FCS,长度,目标地址,可变长,1,1,802.2(SAP),MAC子层-802.3,Ctrl,1 o
12、r 2,3,2,前导符,数据,目标 SAPAA,源 SAPAA,可变长,1,1,802.2(SNAP),Ctrl03,1 or 2,OR,OUI ID,类型,数据链路层功能(续),面向连接和面向无连接,每段有自己的冲突域所有的段都在同一广播域,数据链路层,或,1,2,3,1,2,交换机和桥运行在链路层,交换机,每段有自己的冲突域广播信息向所有段转发,缓冲区,交换,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,网络层,IP,IPX,数据链路层,物理层,EIA/TIA-232v.35,Ethernet,帧中继,HDLC,802.2,802.3,网络层功能,数据,源地址,目标地
13、址,IP,头,主机号,网络号,逻辑地址,网络层端接设备的数据包,网络层功能(续),网络层功能(续),11111111,11111111,00000000,00000000,10101100,00010000,01111010,11001100,二进制掩码,二进制地址,172,16,122,204,255,地址,掩码,255,0,0,网络部分,主机部分,路由表,目标网络,端口,距离,1,2,4,S0,S0,E0,1,0,0,1.0,4.0,1.3,E0,4.3,S0,2.2,E0,2.1,S0,4.1,4.2,1.1,1.2,路由表,目标网络,端口,距离,1,2,4,E0,S0,S0,0,0,1
14、,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,网络层功能(续),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,路由器提供远程访问服务,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,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,网络层,IPX,IP,传输层,SPX,TCP,UDP,传输层功能,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,可靠的传输层功能,集线器,桥,交换机,路由器,冲突域,
15、1 4 4 4,广播域,1 1 1 4,网络设备的域,选择合适的Cisco产品,分布层,核心层,访问层,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,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其次，选择能支持所选择之WAN解决方案的产品,选择产品要考虑的要素(续),费用/月,使用量,专线,T1,调制解调器/ISDN,帧中断,0,1544128645619.29.64.8,决定您将运行的应用,ISDN,帧中断,老
16、式调制解调器,Telnet,新式调制解调器,Web 浏览,语音,图像,多媒体,电子邮件,文件传送,专线帧中继,XDSL,kbps,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,Cisco 1500Micro Hub,CiscoFastHub300,Cisco 1528Micro Hub 10/100,CiscoFastHub400,CiscoFastHub200,CiscoFastHub100,Cisco集线器产品系列,产品选择要点:10 Mbps或100 Mbps或1000 Mbps速率需求是否需要主干连接和交换机互连是否需要VLANs
17、功能端口密度用户端口类型需求,桌面/工作组 解决方案,线速/干线 解决方案,Cisco 1548 Micro Switch 10/100,Catalyst 3000 series,Catalyst 2900series XL,Catalyst 1900/2820 series,Catalyst 2900 series,Catalyst 5000 series,Catalyst 8500 series,Catalyst交换机产品系列,产品选择要点:所需路由功能的强弱 端口密度/变换的需求 性能 通常的用户端口,Cisco700/800Series,Cisco1600/1700 Series,Ci
18、sco2500 Series,Cisco3600 Series,AS 5000 Series,小型公司解决方案,分支机构解决方案,核心部分解决方案,Cisco12000 GSR Series,Cisco4000 Series,Cisco7000Series,家庭式办公解决方案,Cisco2600 Series,Cisco路由器产品系列,利用产品选择工具软件来选择合适的产品,可视化产品选择工具,本章总结,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,1.在网络环境下应用 OSI 模式用什么优点?2.描述数据封装的过程。3.一个集线器有多少个广播或和冲突域?,问题回顾,
