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1、互联网络概念概述,目标,通过本章的学习，你将能做到以下内容：描述数据流量在源和目的设备之间如何交换识别HUB、交换机和路由器的功能和任务，他们在网络中什么地方最适合选择适当的CISCO设备满足客户的网络需求,定义网络组成,总部Main Office,分部Branch Office,Home Office 电话拨号,移动用户Mobile Users,Internet公网,专线,Floor 2,Floor 1,Server Farm,定义网络组成,Branch Office,Telecommuter,ISDN,远程用户,Campus,网络设计的层次模型,Distribution Layer 分布层
2、,Core Layer核心层,AccessLayer接入层,注意：这只是一个概念性的逻辑模型，而不是实际的物理连接模型。,End station entry point to the network把终端设备接入网络，提供本地服务,Access Layer 接入层,访问层特性,Access Layer 接入层的汇聚点Aggregation PointRoutes traffic路由流量 Broadcast/Multicast Domains广播/组播域Media Translation介质转换Security安全远程接入访问,Distribution Layer,分布层特性,核心层特性,Fas
3、t transport 尽可能快速传输No packet manipulation 一般不进行路由选择、访问列表控制、包过滤,Core Layer,OSI模型概述,OSI 开放系统互连参考模型是一种协议规范，用来规范网络协议的设计与实现。引入OSI 参考模型的目的在于使得各厂家之间的网络设备能够互联互通,面向应用的上层Application(Upper)Layers,Session,Presentation,Application,OSI模型概述,面向端到端的数据流Data Flow Layers,Transport Layer,Data Link,Network Layer,Physical
4、,应用层的作用,TelnetFTP,用户接口,EXAMPLES,Application,TelnetFTP,ASCIIEBCDICJPEG,用户接口,数据如何表示象加密这样的数据处理,EXAMPLES,Presentation,Application,应用层作用,TelnetFTP,ASCIIEBCDICJPEG,会话的建立和维护，并区分不同的会话,用户接口,数据如何表示象加密这样的数据处理,Operating System/Application Access Scheduling同一系统运行多个不同的应用程序，如SQL,RPC,EXAMPLES,Session,Presentation,A
5、pplication,应用层的作用,协调不同应用层数据,用户接口,数据如何表示象加密这样的数据处理,TelnetFTP,ASCIIEBCDICJPEG,操作系统/应用程序访问调度,Transport Layer,Data Link,Network Layer,Physical,EXAMPLES,Session,Presentation,Application,应用层作用,数据流层作用,EIA/TIA-232V.35,EXAMPLES,Physical,两个设备之间位的运行规范电压，线速，线缆的针输出等,802.3/802.2HDLC,EIA/TIA-232V.35,EXAMPLES,Data
6、Link,Physical,组合位到字节并把字节组合成帧使用MAC地址访问物理介质错误检查和纠错,两个设备之间位的运行规范电压，线速，线缆的针输出等,数据流层作用,802.3/802.2HDLC,EIA/TIA-232V.35,IPIPX,EXAMPLES,Network,Data Link,Physical,提供逻辑寻址，使路由器用来路径确定,组合位到字节并把字节组合成帧使用MAC地址访问物理介质错误检查和纠错,两个设备之间位的运行规范电压，线速，线缆的针输出等,数据流层作用,TCPUDPSPX,802.3/802.2HDLC,EIA/TIA-232V.35,IPIPX,EXAMPLES,T
7、ransport,Data Link,Physical,可靠或不可靠数据传输重传以前进行纠错,Network,提供逻辑寻址，使路由器用来路径确定,组合位到字节并把字节组合成帧使用MAC地址访问物理介质错误检查和纠错,两个设备之间位的运行规范电压，线速，线缆的针输出等,数据流层作用,TCPUDPSPX,802.3/802.2HDLC,EIA/TIA-232V.35,IPIPX,Presentation,Application,Session,EXAMPLES,Transport,Data Link,Physical,Network,可靠或不可靠数据传输重传以前进行纠错,提供逻辑寻址，使路由器用来
8、路径确定,组合位到字节并把字节组合成帧使用MAC地址访问物理介质错误检查和纠错,两个设备之间位的运行规范电压，线速，线缆的针输出等,数据流层作用,分层的优点,把网络任务分层，并定义标准的层间接口，可使各个独立的协议使层次更加简洁便于学习和讨论协议规范的很多细节层间的标准接口便于工程模块化，使每种产品可以只完成某几层的功能创建了一个更好的互操作环境降低了复杂性，提高程序修改和产品开发的效率便于定位和排除故障每层利用紧邻的下层服务，并向紧邻的上层提供服务,Transport,Data Link,Physical,Network,Presentation,Application,Session,Se
9、gment,Packet,Bits,Frame,PDU,OSI 层间通信（同一计算机中相邻层间的通信）,同一台计算机中相邻层之间的通信：发送数据时，从高层到低层接收数据时，从低层到高层,Transport,Data Link,Physical,Network,Presentation,Application,Session,Segment,Packet,Bits,Frame,PDU,OSI 层间通信（不同计算机中相同层间的通信）,不同计算机上相同层之间的通信才能发挥网络的作用！,Transport,Data Link,Physical,Network,Presentation,Applicat
10、ion,Session,Transport,Data Link,Physical,Network,Upper Layer Data,Upper Layer Data,TCP Header,Data,IP Header,Data,LLC Header,Data,MAC Header,Presentation,Application,Session,Segment,Packet,Bits,Frame,User data,封装数据,封装：把每一层的数据放置在包头和包尾之间，然后发送给下一层。,Upper Layer Data,LLC Hdr+IP+TCP+Upper Layer Data,MAC H
11、eader,IP+TCP+Upper Layer Data,LLC Header,TCP+Upper Layer Data,IP Header,Upper Layer Data,TCP Header,Transport 段,Data Link 帧,Physical 位,Network 包,Presentation,Application,Session,解封装数据,解包：是封装的反向过程，把去掉本层头部和尾部的数据发往其上一层。,Transport 段,Data Link 帧,Physical 位,Network 包,Presentation,Application,Session,TCP/I
12、P,NetWare协议与OSI 模型的比较,OSI,TCP,网络接口,IP,ARP,ICMP,Application,TCP/IP,UDP,MAC协议,IPX,SAP,NCP,NetWare,SPX,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,OSI模型,PDU,功能职责,实例,练习：OSI模型,Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,OSI Model,PDU,Functional Responsi
13、bilities,Examples,Segment,Packet,Frame,Bits,Keeping different applications data separate,User Interface,Defines how data is presented,Defines reliable or unreliable delivery,Provide logical addressing which routers use for path determination,Combines bits into bytes and bytes into frames,offers acce
14、ss to media using MAC address and performs error detection not correction,Specifies voltage,wire speed and pin-out cables and moves bits between devices,TCP,UDPSPX,802.3/802.2HDLC,TIA/EIA-232V.35,IP,IPX,Telnet,HTTP,ASCII,EBCDIC,JPEG,Operating System/Application Access Scheduling,练习答案,定义介质类型连接器类型信号类型
15、,Ethernet,802.3,V.35,Physical,EIA/TIA-232,物理层功能,物理层:Ethernet/802.3,Hub,Hosts,Host,10Base2Thin Ethernet 185m10Base5Thick Ethernet 500m,10BaseTTwisted Pair 100m,10M 802.3100M 802.3u 1000M 802.3z,A,B,C,D,Physical,所有设备在相同的冲突域所有设备在相同的广播域设备共享相同的带宽,Hubs 在物理层操作,Hubs:一个冲突域,更多的终端站意味着更多的冲突域使用CSMA/CD 载波侦听多路访问冲突
16、检测协议先检测网络是否正在通信，如无通信则发送数据直到时间片用完为止，如有通信则等待一段时间后再检测检测网络有无冲突的方法：在发送数据的同时接收数据，如二者不同表明有冲突，反之无冲突,定义物理的源和目的地址指明上层所用的协议(服务访问点)网络拓扑 帧顺序流量控制面向连接和非面向连接,Data Link,Physical,EIA/TIA-232v.35,Ethernet,Frame Relay,HDLC,802.2,802.3,数据链路层功能,注意：数据链路层分为LLC和MAC两个子层,Data,Source add,FCS,Length,Dest add,Variable,2,6,6,4,00
17、00.0C 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,MAC Layer-802.3,局域网上的每个设备有唯一的MAC地址,Data,Dest SAP,Source SAP,Data,Source add,FCS,Length,Dest add,Variable,1,1,802.2(SAP-指明高层协议类型),MAC Layer-802.3,Ctrl,1 or 2,3,
18、2,Preamble,Data,Dest SAPAA,Source SAPAA,Variable,1,1,802.2(SNAP-子网访问协议),Ctrl03,1 or 2,OR,OUI ID,Type,#Bytes,#Bytes,LLC Layer-802.2,每个端口处于一个独立的冲突域所有端口处于同一个广播域所有设备独享带宽,Data Link,OR,1,2,3,1,2,交换机和网桥在数据链路层,交换机,每个岔路口都有专用车道每个网段有它自己的冲突域广播被转发到所有的网段,Memory,Switch,寻址：定义与具体协议 相关的 逻辑源和目的地址路由：定义通过网络的路径使多数据链路相互连接
19、,Network,IP,IPX,Data Link,Physical,EIA/TIA-232v.35,Ethernet,Frame Relay,HDLC,802.2,802.3,网络层功能,Data,Sourceaddress,Destination address,IP,Header,Node,Network,Logical Address,Network Layer End Station Packet,网络层包格式,点分十进制,11111111,11111111,00000000,00000000,10101100,00010000,01111010,11001100,BinaryMas
20、k,BinaryAddress,172,16,122,204,255,Address,Mask,255,0,0,Network,Host,路由器:运行在网络层,广播控制多播控制优化路径的确定流量管理逻辑寻址连接到WAN,用路由器来提供远程访问,Internet,Telecommuter,Branch Office,Modem or ISDN TA,Mobile User,Main Office,路由过程,从原计算机上将数据发送到某个邻近路由器把数据从邻近源计算机的路由器发送到邻近目的计算机的路由器将数据从邻近目的计算机的路由器发送到最终的目的计算机,Routing Table,NET,INT,
21、Metric,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,Routing Table,NET,INT,Metric,1,2,4,E0,S0,S0,0,0,1,Logical addressing allows for hierarchical network必需配置，不像交换机可以即插即用。使用配置信息确定网络路径,路由器中的路由表,例：A要与E通信,路由器重新建立数据链路层的帧头部和尾部,A,B,C,D,E,1,1,1,2,2,2,A与E通信中数据帧与包的变化,Data,Sourceaddr
22、ess,Destination address,IP,Header,第3层 数据包逻辑源目的地址始终不变,Data,L3a,L3e,IP,Header,Data,Source add,FCS,Length,Dest add,Preamble,第2层 数据帧 物理源目的地址不断在改变,A-B,Data,L2a,FCS,Length,L2b1,Preamble,B-C,Data,L2b2,FCS,Length,L2c1,Preamble,C-D,Data,L2c2,FCS,Length,L2d1,Preamble,D-E,Data,L2d2,FCS,Length,L2e,Preamble,区别上层
23、应用实现应用之间端到端的连接控制数据的发送速率，尽量减少不必要的数据丢失为数据传输提供可靠或不可靠服务,Network,IPX,IP,Transport,SPX,TCP,UDP,传输层功能,几个重要概念,面向连接的协议：该协议在开始传输数据之前需要在两端点之间预先建立联系。无连接的协议：该协议在开始传输数据之前不需要在两端点之间预先建立联系。可靠传输：传输过程具有差错检测和恢复功能。注意：面向连接的协议不一定提供差错恢复，而具有差错恢复的协议并不一定是面向连接的。差错检测：使用帧校验和FCS或者类似字段的包头和包尾来检测协议数据单元PDU中的比特错误，从而发现错误，并丢弃该PDU.差错恢复：对
24、因发现错误而丢失的数据要作出响应，并重传送该数据。,Synchronize,Acknowledge,Synchronize,Acknowledge,Data Transfer,(Send Segments),Sender,Receiver,Connection Established,TCP面向连接协议的“三次握手”,协议综合比较,Hub,Bridge,Switch,Router,Collision Domains:,1 4 4 4,Broadcast Domains:,1 1 1 4,Network Device Domains,选择一个CISCO产品,Distribution Layer,
25、Core Layer,AccessLayer,产品选择的考虑因素,提供当今你需要的功能和特性能力和特性 容易安装和集中化管理提供网络的弹性对现有基础设备的投资保护提供系统的扩展能力为移动用户和分部提供无缝的连接访问,First select WAN technology solutions based on the following:Availability of serviceBandwidth requirementCostSecond,choose products that support selected WAN solutions,产品选择考虑因素(续),Cost per Mon
26、th,Usage,Leased Line,T1,Modem/ISDN,Frame Relay,0,1544128645619.29.64.8,Determine applications that you want to run,ISDN,Frame Relay,Old Modem,Telnet,New Modem,Web Browsing,Voice,Video,Multimedia,E-Mail,File Transfer,Leased Line,Frame Relay,XDSL,kbps,产品选择考虑因素(续),Selection Issues:Need for 10 Mbps or 1
27、00 Mbps on media Port density Need for management console Easy Operations,Cisco 1500Micro Hub,CiscoFastHub300,Cisco 1528Micro Hub 10/100,CiscoFastHub400,CiscoFastHub200,CiscoFastHub100,Cisco Hub Products,Selection Issues:Need for 10 Mbps,100 Mbps,or 1000 Mbps on mediaNeed for trunking(中继)and inter-s
28、witch linksWorkgroup segmentation(VLANs)Port density needsDifferent user interfaces,Desktop/Workgroup Solutions,Wiring Closet/Backbone Solutions,Cisco 1548 Micro Switch 10/100,Catalyst 3000 series,Catalyst 2900series XL,Catalyst 1900/2820 series,Catalyst 2900 series,Catalyst 5000 series,Catalyst 850
29、0 series,Catalyst Switch Products,Selection Issues:Scale of the routing features needed Port density/variety requirements Capacity and performance Common user interface,Cisco700/800Series,Cisco1600/1700 Series,Cisco2500 Series,Cisco3600 Series,AS 5000 Series,Small Office Solutions,Branch Office Solu
30、tions,Central Site Solutions,Cisco12000 GSR Series,Cisco4000 Series,Cisco7000Series,Home Office Solutions,Cisco2600 Series,Cisco Router Products,Use the product selection tool to select Cisco Equipment,总结,描述数据流量在源和目的设备之间如何交换识别HUB、交换机和路由器的功能和任务，他们在网络中什么地方最适合选择适当的CISCO设备满足客户的网络需求,1.What are some of the advantages of using the OSI model in a networking environment?2.Describe the encapsulation process.3.How many broadcast and collision domains are on a hub?,问题复习,
