廣域網“云”訪問服務器ISDN

交換機數據服務單元/通道服務單元Web服務器常用圖例橋交換機路由器

以太網串行線快速以太網DSU/CSU文件服務器個人電腦調制解調器虛擬局域網(顏色可能不同)集線器網絡云或廣播域電路交換線多層

交換機網絡

交換機互聯網絡網絡操作系統Microsoftwin98,NT4.0,win2000,winxpUINXIBMAIX,SUNSOLARIS,HPUNIX

LinuxREDHAT（典型）,紅旗

Netware是NOVELL公司推出的網絡操作系統

Apple應用與圖形處理互聯網絡：當用路由器將兩個或多個LAN或WAN連接起來，并用協議配置邏輯網絡尋址方案時，就創建了一個互聯網絡。網絡技術介紹以上操作系統提供的網絡服務：基于TCP/IP或IPX/SPX協議棧開發出的多種應用：DNS（域名解析）、DHCP（動態主機配置）、WEB服務、FTP（文件傳輸）、TELNET服務、SMTP（簡單郵件傳輸）等原理：各種網絡服務都由網絡操作系統提供，對應OSI模型的上面三層（上層）網絡技術介紹網絡設備:Hub、Bridge、Switch、Router廠商:Cisco、3com、Nortel、銳捷提供OSI模型的下面四層（下層）服務，決定數據的傳輸方式和處理方式。路由器、交換機提供各種接口以實現各種LAN和WAN的連接和協議封裝形式。由不同的網絡設備連接起來的拓撲，根據距離、連接方式

LAN（局域網）和WAN（廣域網）網絡技術介紹LAN技術：當前普遍使用IEEE802.3以太網規范2.WAN技術：電路交換、包交換、專線OSI模型OSI：全稱是開放系統互聯，是國際標準化組織（ISO）創建的一種參考模型，使多個廠商設備可以互聯的國際標準化程序OSI參考模型是一種概念上藍圖，描述了通信是怎樣進行的，它解決了實現有效通信所需要的所有過程，并將這些過程劃分為邏輯上的組OSI模型是為網絡而構建的最基本的層次結構模型。它描述了數據和網絡信息怎樣從一臺計算機的應用程序，經過網絡介質，傳到另一臺計算機的應用程序。OSI模型OSI模型的主要意圖是允許不同供應商的網絡產品能夠實現互聯。將網絡的通信過程劃分為小一些，簡單一些的部件，有助于各個部件的開發、設計、故障排除層次化OSI模型的優點通過組件標準化，允許多個供應商進行開發通過定義了每一層實現什么功能，鼓勵產業標準化允許各種類型的網絡硬件和軟件相互通信防止對某一層做的改動影響到其它層，有利于開發OSI模型OSI模型有7個層，分為兩個組。上面3層定義了終端系統中的應用程序將如何彼此通訊，以及如何與用戶通信。下4層定義了怎樣進行端到端的數據傳輸。OSI模型應用層表示層會話層提供用戶接口數據表示、數據處理比如加密維持不同應用程序的會話連接和數據分隔傳輸層網絡層數據鏈路物理層提供可靠或不可靠的傳輸、在重傳之前執行錯誤糾正提供邏輯尋址，以便進行路由選擇組合為幀、使用MAC提供對介質的訪問、執行錯誤檢測，不糾正在設備之間傳輸比特流、指定電壓大小、線路速率等高層低層OSI模型DataFlowLayersTransportData-LinkNetworkPhysicalApplication(Upper)LayersSessionPresentationApplication第七層應用層提供用戶接口，是用戶與計算機實際通信的地方，只是當馬上訪問網絡時才會用到應用層協議的代表包括：

Telnet、FTP、HTTP、SNMP等第六層表示層定義了數據的表示形式，負責數據轉換和代碼的格式化，使得數據以可以理解的格式進行交換。表示層對上層數據或信息轉化為標準的格式。表示層的數據轉換包括數據的加密、壓縮、格式轉換等。表示層協議的代表包括：

ASCII、ASN.1、JPEG、MPEG等第五層會話層識別不同的網絡應用，提供不同的端口號建立不同的通道，負責建立和終止網絡通信第四層傳輸層作用：在網絡上建立連接，負責控制數據傳輸的質量和可靠性，對應協議有TCP、UDP傳輸層是第一個端到端，即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題在這一層數據的單位稱為數據段（segment）傳輸層協議的代表包括：TCP、UDP、SPX等第三層網絡層網絡層負責邏輯地址IP路由選擇在這一層數據的單位稱為數據包（packet）網絡層協議的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等第二層數據鏈路數據鏈路層在物理介質上提供可靠的傳輸。在這一層數據的單位稱為幀（frame）數據鏈路層協議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。第一層物理層物理層主要功能有兩個:發送和接受比特流。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的物理媒體。在這一層數據的單位稱為比特（bit）。屬于物理層定義的典型規范代表包括：EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45等保證不同應用間的數據區分用戶接口數據表示加密等特殊處理過程TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEGOperatingSystem/ApplicationAccessScheduling傳輸層數據鏈路層網絡層物理層例子會話層表示層應用層上層作用19TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPX表示層應用層會話層例子下層的作用可靠或不可靠的數據傳輸數據重傳前的錯誤糾正將比特組合成字節進而組合成幀用MAC地址訪問介質錯誤發現但不能糾正設備間接收或發送比特流說明電壓、線速和線纜等傳輸層數據鏈路層物理層網絡層提供路由器用來決定路徑的邏輯尋址20封裝與解封裝封裝（encapsulate/encapsulation）：數據要通過網絡進行傳輸，要從高層一層一層的向下傳送，如果一個主機要傳送數據到別的主機，先把數據裝到一個特殊協議報頭中，這個過程叫-----封裝封裝分為：切片和加控制信息解封裝：上述的逆向過程上層數據LLC頭+IP+TCP+上層數據MAC頭IP+TCP+上層數據LLC頭TCP+上層數據IP頭上層數據TCP頭0101110101001000010傳輸層數據鏈路層物理層網絡層表示層應用層會話層封裝過程LLC頭IP頭FCSFCS上層數據LLC頭+IP+TCP+上層數據MAC頭IP+TCP+上層數據LLC頭TCP+上層數據IP頭上層數據TCP頭0101110101001000010傳輸層數據鏈路層物理層網絡層表示層應用層會話層解封裝過程數據傳輸過程通信介質應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據連路層物理層應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據連路層物理層網絡層數據連路層物理層通信介質傳輸層協議會話層協議表示層協議應用層協議端系統A端系統B數據的傳輸過程舉例(比如我們從主機A向主機B拷貝一個文件)流---段----包----幀----位先到B用到網絡就需要找應用層（應用層）必須轉成標準格式(可加密)（表示層）（當前數據是流的格式）（會話層）在網上傳輸還需加入目標IP\MAC需要對流進行封裝，加入TCP頭或UDP頭封裝段（傳輸層）加入本和目的IP打包（網絡層）加入MAC封裝成幀（數據鏈路）Bit（物理層）定義介質類型連接器類型

信令類型Ethernet802.3V.35物理層EIA/TIA-232物理層功能Ethernet/802.3的物理層集線器多個主機主機10Base2—細纜以太網

10Base5—粗纜以太網10BaseT—雙絞線ABCD物理層所有設備在同一沖突域所有設備在同一廣播域所有設備共享相同的帶寬集線器運行在物理層沖突域廣播域沖突（collision）：在以太網中，當兩個節點同時傳輸數據時，從兩個設備發出的幀將會碰撞，在物理介質上相遇，彼此數據都會被破壞沖突域（collisiondomain）一個支持共享介質的網段廣播域(broadcastdomain)：廣播幀傳輸的網絡范圍，一般是路由器來設定邊界（因為router不轉發廣播）集線器：同一個沖突域接入設備越多沖突機率越大用CSMA/CD技術CSMA/CD技術載波偵聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD（carriersensemultipleaccess/collisiondetect)：一種介質訪問的控制方法，當在同一個共享網絡中的不同節點同時傳送數據包時，不可避免的會產生沖突，而CSMA/CD機制就是用來解決這種沖突問題CSMA/CD工作原理當一個節點想在網絡中發送數據時，它首先檢查線路上是否有其他主機的信號在傳送：如果有，說明其他主機在發送數據，自己則利用退避算法等一會再試圖發送；如果線路上沒有其他主機的信號，自己就將數據發送出去，同時，不停的監聽線路，以確信其他主機沒有發送數據，如果檢測到有其他信號，自己就發送一個JAM阻塞信號，通知網段上的其他節點停止發送數據，這時，其他節點也必須采用退避算法等一會再試圖發送。CSMA/CD重要特性使用CSMA/CD協議的以太網不能進行全雙工通信而只能進行雙向交替通信（半雙工通信）每個站在發送數據之后的一小段時間內，存在著遭遇碰撞的可能性這種發送的不確定性使整個以太網的平均通信量遠小于以太網的最高數據率物理層(1)機械特性

規定物理連接器的規格尺寸、插針或插孔的數量和排列情況。例如，PC機上的COM1和COM2接口稱為RS-232接口，RS-232C是物理層的典型協議.(2)電氣特性

規定了在鏈路上傳輸二進制比特流有關的電路特性，如信號電壓的高低、阻抗匹配、傳輸速率和距離限制等.(3)功能特性

規定各信號線的功能或作用。信號線按功能可分為數據線、控制線、定時線和接地線等。(4)規程特性

定義DTE和DCE通過接口連接時，各信號線進行二進制位流傳輸的一組操作規程（動作序列），如，怎樣建立、維持和拆除物理連接，全雙工還是半雙工操作等等。數據鏈路層使用MAC地址提供對介質的訪問，執行錯誤檢查但不糾正、網絡拓撲、和流量控制。封裝為幀，并添加報頭，包含了硬件地址的源和目的地址有兩個子層：上層是邏輯鏈路控制LLC(負責MAC尋址和定義介質訪問控制方法)、下層介質訪問控制MAC(為上層協議提供SAP服務訪問點，并為數據加上控制信息)DataSourceAddressFCSLengthDestinationAddressVariable26640000.0Cxx.xxxx由廠家分配OUI組織唯一標識符由IEEE分配MACLayer—802.3

PreambleEthernetIIuses“Type”hereanddoesnotuse802.2.MACAddress（燒入NIC中）8NumberofBytes數據鏈路層功能DataDestination

SAPSource

SAPDataSource

AddressFCSLengthDestination

AddressVariable11802.2(SAP)服務訪問點MACLayer—802.3

Control1or232PreambleDataDestinationSAPAASourceSAPAAVariable11802.2(SNAP)子網訪問協議Control031or2OROUIIDTypeNumberofBytesNumberofBytes數據鏈路層功能DataSource

AddressFCSTypeDestination

AddressEthernet_IIPreamble每段有自己的沖突域所有的段都在同一廣播域Data-LinkOR123124交換機避免沖突基于ASIC

集成電路基于軟件交換機和網橋工作于數據鏈路層交換機避免沖突每段有自己的沖突域廣播信息向所有段轉發MemorySwitch網絡層負責設備尋址網絡層有兩種類型的包:

數據包、路由更新包定義與指定協議相關聯的源和目標邏輯地址定義通過網絡的路徑多鏈路連接網絡層IP,IPX數據鏈路層物理層EIA/TIA-232v.35Ethernet幀中繼HDLC802.2802.3網絡層功能DataSource

AddressDestination

AddressIPHeaderNodeNetworkLogicalAddressNetworkLayerEnd-StationPacket網絡層功能網絡層功能

11111111

11111111

00000000

00000000

10101100

00010000

01111010

11001100Binary

MaskBinary

Address0417216122204255AddressMask25500NetworkHostRoutingTableNETINTMetric124S0S0E01001.04.01.3E04.3S02.2E02.1S01.2RoutingTableNETINTMetric124E0S0S0001邏輯地址提供分層結構的網絡需要的配置利用配置信息來識別到達目標網絡的路徑路由器工作于網絡層傳輸層提供數據傳輸服務，提供端到端的服務、提供可靠的連接,錯誤檢測和糾正，以及流量控制TCP和UDP流量控制區分不同的上層應用建立應用間的端到端連接定義流量控制為數據傳輸提供可靠或不可靠的連接服務網絡層IPXIP傳輸層SPXTCPUDP傳輸層功能同步請求回應同步請求,同步請求回應同步請求數據傳輸(傳輸數據段)發送方接收方連接建立可靠的傳輸層功能發送1SenderReceiver確認機制發送2發送3確認123收到丟失發送4發送5發送6確認4、6收到,請求重發5發送7確認5重發5HubBridgeSwitchRouterCollisionDomains:BroadcastDomains:網絡設備對沖突域和廣播域的分隔書上第4頁以太網組網CSMA/CD(載波監聽多路訪問/沖突檢測)半雙工和全雙工以太網以太網的數據鏈路層4種幀以太網組網IEEE802標準系列

最早的IEEE802.3標準10Base2、10Base5、10BaseTIEEE802.3u標準所定義傳輸速率為100Mbps的以太網。通常所說的快速以太網IEEE802.3z工作組，專門負責千兆位以太網的研究IEEE802.3ae特別工作組，負責制定10G以太網，即萬兆以太網標準IEEE802.3u標準●100Base-TX：使用2對UTP5類線或STP，其中一對用于發送，另一對用于接收。

●100Base-F：使用2對光纖，其中一對用于發送