null第二章
互连网概念综述第二章
互连网概念综述本章目标本章目标通过本章的学习,要求掌握以下内容:
能够描述数据在源和目标设备间的传送过程
掌握OSI参考模型及每一层的基本功能
掌握集线器、交换机和路由器在网络中承担的角色和功能;知道在什么情况下该用什么样的设备
掌握Cisco的3层(层次)模型
根据网络需求选择恰当的Cisco设备网络互联模型的历史网络互联模型的历史生活中的分层模型发信者邮局服务业务书写信件 贴邮票 送邮箱收集信件 盖邮戳 分拣信件邮局转送业务 信件打包 送运输部门路由选择 运输运输部门的邮件运输业务接收邮包 转送邮局邮局转送业务分发邮件 邮件拆包信件投递 信件分拣邮局服务业务 阅读信件收信者null邮政系统分层模型网络互联模型的历史网络互联模型的历史特点
各层的功能明确
上层仅使用下层提供的服务
上层不必关心下层的实现细节
网络互联模型的历史网络互联模型的历史各层之间功能独立
灵活
结构上可分割
易于实现和维护
能促进
化工作分层的好处:简化复杂的问
网络互联模型的历史网络互联模型的历史计算机网络面临的问题
用户的资源和信息存储在采用不同操作系统的主机上,这些主机分布在网络的不同地方
需要在不同的传输介质上实现采用不同操作系统的主机之间的通信
解决异种机和异种网络互连问题的方法
结构化
分层设计思想网络互联模型的历史网络互联模型的历史不同制造商的分层模型
IBM SNA(System Network Architecture) 分七层
DEC DNA(Digital Network Architecture)分五层
ISO/OSI(Open System Interconnection)分七层
OSI 模式概述OSI 模式概述应用层
(高) 会话层表示层应用层提供用户接口数据表示
数据处理,比如加密维持不同应用程序的会话连接和数据分离OSI 模式概述OSI 模式概述数据流层传输层数据链路层网络层物理层应用层
(高) 会话层表示层应用层提供可靠或不可靠的传输
在重传之前执行错误纠正提供逻辑寻址,以便进行路由选择将数据组合成帧
使用MAC地址提供对介质的访问在设备之间传输比特流
指定电压大小,线路速率和电缆的引脚数应用层作用应用层作用Telnet
HTTP用户接口例子应用层应用层作用应用层作用Telnet
HTTPASCII
MIDI
JPEG
MPEG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应用层作用Telnet
HTTPASCII
EBCDIC
JPEG
MPEG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NFS
SQL
RPC例子会话层表示层应用层应用层作用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示层应用层数据流层的作用数据流层的作用EIA/TIA-232 V.35例子物理层 设备间接收或发送比特流
说明电压、线速和线缆等数据流层的作用数据流层的作用802.3 / 802.2
HDLCEIA/TIA-232 V.35例子数据链路层物理层 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、线速和线缆等数据流层的作用数据流层的作用802.3 / 802.2
HDLCEIA/TIA-232 V.35IP
IPX例子网络层 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由器用来决定路径的逻辑寻址数据流层的作用数据流层的作用TCP
UDP
SPX802.3 / 802.2
HDLCEIA/TIA-232 V.35IP
IPX例子传输层 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数据流层的作用数据流层的作用TCP
UDP
SPX802.3 / 802.2
HDLCEIA/TIA-232 V.35IP
IPX表示层应用层会话层例子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参考模型的优点参考模型的优点 通过网络组件的标准化,允许各个开发商进行开发.
允许各种类型的网络软件和硬件相互通信.
防止对某一层所做的改动影响其他的层,这样一来有利于开发.分层的好处:简化复杂的问题封装数据封装数据传输层 数据链路层物理层 网络层 上层数据上层数据TCP 头数据IP 头数据LLC 头0101110101001000010数据MAC 头表示层应用层会话层段包比特帧PDU解封装数据解封装数据上层数据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0101110101001000010传输层 数据链路层物理层 网络层 表示层应用层会话层练习:OSI模式练习:OSI模式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功能例子物理层功能物理层功能定义
介质类型
连接器类型
信号类型Ethernet802.3V.35物理层EIA/TIA-232物理层: Ethernet/802.3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—双绞线集线器运行在物理层集线器运行在物理层物理层 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:同一个冲突域集线器:同一个冲突域接入设备越多冲突机率越大
用CSMA/CD技术数据链路层功能数据链路层功能定义
源和目标的物理地址
与帧关联的高层
(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-232
v.35EthernetFrame RelayHDLC802.2802.3数据链路层功能(续)数据链路层功能(续)数据源地址FCS长度目标地址可变长26640000.0C 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11802.2 (SAP)MAC子层 - 802.3Ctrl1 or 232前导符数据目标 SAP
AA源 SAP
AA可变长11802.2 (SNAP)Ctrl
031 or 2OROUI
ID类型交换机和桥运行在链路层交换机和桥运行在链路层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12312交换机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网络层功能网络层功能
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-232
v.35Ethernet帧中继HDLC802.2802.3网络层功能(续)网络层功能(续)数据源地址目标地址IP头172.15.1.1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172.16.122.204 255.255.0.017216122204255地址掩码25500网络部分主机部分网络层功能(续)网络层功能(续)路由表目标网络端口距离124S0S0E01001.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2路由表目标网络端口距离124E0S0S0001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路由器:运行在网络层路由器: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传输层功能传输层功能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IPXIP传输层SPXTCPUDP可靠的传输层功能可靠的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网络设备的域网络设备的域集线器桥交换机路由器冲突域1 4 4 4 广播域1 1 1 4 Cisco的三层(层次)模型Cisco的三层(层次)模型分布层核心层访问层访问层特性访问层特性端接设备到网络的接入点访问层分布层特性分布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核心层特性核心层特性高速传送数据
对数据不作任何处理核心层选择合适的Cisco产品选择合适的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
选择产品要考虑的要素(续)选择产品要考虑的要素(续)首先,基于以下因素来选择WAN解决
:
服务的实用性
带宽需求
费用
其次,选择能支持所选择之WAN解决方案的产品费用/月使用量专线, T1调制解调器/ISDN帧中断0选择产品要考虑的要素(续)选择产品要考虑的要素(续)1544
128
64
56
19.2
9.6
4.8决定您将运行的应用ISDN, 帧中断老式调制解调器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,
XDSLkbpsCisco集线器产品系列Cisco集线器产品系列产品选择要点:
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 1500 Micro HubCisco
FastHub300Cisco 1528
Micro Hub 10/100Cisco FastHub400Cisco
FastHub200Cisco
FastHub100Catalyst交换机产品系列Catalyst交换机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 10/100Catalyst 3000 seriesCatalyst 2900 series XLCatalyst 1900/2820 seriesCatalyst 2900 seriesCatalyst 5000 seriesCatalyst 8500 seriesCisco路由器产品系列Cisco路由器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Cisco 700/800 SeriesCisco 1600/1700 SeriesCisco 2500 SeriesCisco 3600 SeriesAS 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Cisco 12000 GSR SeriesCisco 4000 SeriesCisco 7000 Series家庭式办公解决方案Cisco 2600 Series本章总结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设备问题回顾问题回顾1. 在网络环境下应用 OSI 模式有什么优点?
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?