互联网概述课件.ppt

1、 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.1互联网络概念概述及互联网络概念概述及OSI模型模型 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-2本次课教学目标本次课教学目标 熟练掌握熟练掌握OSI模型、数据流的封装和解封装以及模型、数据流的封装和解封装以及数据流在源和目的设备之间如何交换数据流在源和目的设备之间如何交换 掌握掌握HUB功能和工作原理，他们在网络中什么地功能和工作原理，他们在网络中什么地方最适合方最适合 掌握以态帧的构成掌握以态帧的构成 能够选择适当的能够选择适当的CISCO

2、设备满足客户的网络需求设备满足客户的网络需求 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-3本节课教学目标本节课教学目标了解计算机网络的概念、构成及组建模型了解计算机网络的概念、构成及组建模型熟悉熟悉CISCO 网络图标网络图标掌握掌握OSI 模型模型熟练掌握封装与解封装熟练掌握封装与解封装 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-4目标一目标一.了解网络的定义及其发展历史了解网络的定义及其发展历史 2004,Cisco Systems,Inc.All rights

3、reserved.ICND 2.00-5什么是网络什么是网络?计算机网络用来连接什么？计算机网络用来连接什么？计算机网络中的设备分布在什么地方？计算机网络中的设备分布在什么地方？设备间用什么连接？设备间用什么连接？计算机网络的作用？计算机网络的作用？把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连起来，从而达到互相传递备用通信线路互连起来，从而达到互相传递信息，共享信息资源的目的。信息，共享信息资源的目的。2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-6网络发展历史简介网络发展历史简

4、介计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展第一代计算机网络的诞生第一代计算机网络的诞生(计算机技术计算机技术+通信技术通信技术)1946年产生第一台数字计算机年产生第一台数字计算机 1954年收发器终端的产生年收发器终端的产生(线路控制器线路控制器)60年代初，由多重线路控制器参与组成的网络，被称为第一代年代初，由多重线路控制器参与组成的网络，被称为第一代计算机网络计算机网络-面向终端的网络面向终端的网络.DSU/CSUDSU/CSUDSU/CSUDSU/CSU 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-7网络发展历史简介网络

5、发展历史简介计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展(Cont.)第二代计算机网络的诞生第二代计算机网络的诞生1964年，年，Baran提出存储转发概念提出存储转发概念1966年，年，David提出分组概念提出分组概念1969年，年，DARPA的计算机分组交换网的计算机分组交换网ARPANET投入运行投入运行,标标志着计算机网络进入一个新的时代志着计算机网络进入一个新的时代,我们把这个时代的网络我们把这个时代的网络叫做叫做“计算机计算机-计算机网络计算机网络”或或“二层网络二层网络”.注:二层网络指计算机网络分为”资源子网”和”通信子网”2004,Cisco Systems,Inc.All

6、 rights reserved.ICND 2.00-8什么是通信子网和资源子网什么是通信子网和资源子网 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-9网络发展历史简介网络发展历史简介计算机网络的产生和发计算机网络的产生和发(Cont.)第三代计算机网络的诞生第三代计算机网络的诞生1977年年OSI参考模型的提出，标志着计算机网络进入到第三个阶段参考模型的提出，标志着计算机网络进入到第三个阶段:开放式标准化网络开放式标准化网络.2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-

7、10计算机网络的产生和发展计算机网络的产生和发展(Cont.)第四代计算机网络的诞生第四代计算机网络的诞生 Internet技术的广泛应用技术的广泛应用 高速网络的快速发展高速网络的快速发展 计算机网络将最终实现计算机网络将最终实现5个个W,因此目前的时代应该是计因此目前的时代应该是计算机网络的第四个时代算机网络的第四个时代-“Internet时代时代”注注:5个个W是指是指:任何人任何人(whoever)在任何时间在任何时间(whenever),任何地方任何地方(wherever)都能够和都能够和任何另一个人任何另一个人(whomever)通过网络传输任何信息通过网络传输任何信息(whate

8、ver)2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-11*定义网络组成定义网络组成(冗余备份冗余备份 负载均衡负载均衡*)总部总部Main Office分部分部Branch Office Home Office 电话拨号移动用户移动用户Mobile UsersInternet公网公网专线专线 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-12目标二目标二.熟悉熟悉Cisco网络图标网络图标以下幻灯片将介绍以下幻灯片将介绍Cisco网络图标网络图标 2004,Cisco Sy

9、stems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-13Cisco Icons and SymbolsRouterNetwork CloudEnd UserSerial LinkCircuit-Switched LinkEthernet PCLaptopFile ServerWeb ServerKeyMultilayer SwitchATMSwitchISDNSwitchHubWorkgroup SwitchBridgePIX FirewallFirewallModem 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND

10、2.00-14抽象派作品抽象派作品 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-15Floor 2Floor 1Server Farm定义网络组成定义网络组成*Branch OfficeTelecommuterISDN远程用户远程用户Campus 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-16目标三目标三.了解网络设计的层次模型及其特了解网络设计的层次模型及其特点点以下幻灯片将介绍网络设计的层次模型以下幻灯片将介绍网络设计的层次模型 2004,Cisco Systems

11、,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-17网络设计的层次模型网络设计的层次模型Distribution Layer 分布层分布层Core Layer核心层核心层AccessLayer接入层接入层注意：这只注意：这只是一个概念是一个概念性的逻辑模性的逻辑模型，而不是型，而不是实际的物理实际的物理连接模型。连接模型。2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-18End station entry point to the network把终端设备接入网络，提供本地服务把终端设备接入网络，提供本地服务Ac

12、cess Layer 接入层接入层访问层特性访问层特性 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-19 Access Layer 接入层的汇聚点接入层的汇聚点Aggregation Point Routes traffic路由流量路由流量 Broadcast/Multicast Domains广播广播/组播域组播域 Media Translation介质转换介质转换 Security安全安全 远程接入访问远程接入访问Distribution Layer分布层特性分布层特性 2004,Cisco Systems,Inc.All ri

13、ghts reserved.ICND 2.00-20核心层特性核心层特性 Fast transport 尽可能快速传输尽可能快速传输 No packet manipulation 一般不进行路一般不进行路由选择、访问列表控制、包过滤由选择、访问列表控制、包过滤Core Layer 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-21网络层次模型的特点网络层次模型的特点*网络层次模型一般针对的是通信子网网络层次模型一般针对的是通信子网从下至上设备从下至上设备减少减少从下至上价格从下至上价格升高升高从下至上性能从下至上性能增强增强 2004

14、,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-22目标四目标四理解理解OSI网络互连模型网络互连模型了解了解OSI层间传输过程层间传输过程 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-23两台不通操作系统的两台不通操作系统的PC机如何利用网络通信？机如何利用网络通信？?2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-24两台不通操作系统的两台不通操作系统的PC机如何利用网络通信？机如何利用网络通信？OSIOSI这样设计的这样

15、设计的OSI有什么缺点吗？有什么缺点吗？2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-25OSI模型概述模型概述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。与实现。引入引入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面向应用的上层Application(Upper)LayersSessionPresentationApplication 2004,Cisco Sy

16、stems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-26OSI模型概述模型概述#面向端到端的数据流面向端到端的数据流Data Flow LayersTransport LayerData Link Network LayerPhysical面向应用的上层面向应用的上层Application(Upper)LayersSessionPresentationApplication 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-27Transport Data LinkPhysical Network Presen

17、tationApplicationSessionSegmentPacketBitsFramePDUOSI 层间通信（同一计算机中相邻层间的层间通信（同一计算机中相邻层间的通信）通信）同一台计算机中相邻层之间的同一台计算机中相邻层之间的通信：通信：发送数据时，从高层到低层发送数据时，从高层到低层接收数据时，从低层到高层接收数据时，从低层到高层每一层都有相关的协议每一层都有相关的协议 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-28OSI中中SAP的概念的概念(service access point)N层次层次N-1层次层次SAP 2

18、004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-29Transport Data LinkPhysical Network Upper Layer DataUpper Layer DataTCP HeaderDataIP HeaderDataLLC Header0101110101001000010DataMAC HeaderPresentationApplicationSessionSegmentPacketBitsFrameUser dataFCSFCS封装数据封装数据封装：把每一层的数据放置封装：把每一层的数据放置在包头和包尾之间，

19、然后发在包头和包尾之间，然后发送给下一层。送给下一层。2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-30Upper Layer Data解封装数据*LLC Hdr+IP+TCP+Upper Layer DataMAC HeaderIP+TCP+Upper Layer DataLLC HeaderTCP+Upper Layer DataIP HeaderUpper Layer DataTCP Header0101110101001000010Transport Data LinkPhysical Network Presentation

20、ApplicationSession 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-31应用层的作用应用层的作用TelnetFTP用户接口用户接口EXAMPLESApplication 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-32TelnetFTPASCIIEBCDICJPEG用户接口用户接口数据如何表示数据如何表示象加密这样的数据处理象加密这样的数据处理EXAMPLESPresentationApplication应用层作用应用层作用 2004,Cisco Syste

21、ms,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-33TelnetFTPASCIIEBCDICJPEGKeeping different applications data separate用户接口用户接口数据如何表示数据如何表示象加密这样的数据处理象加密这样的数据处理Operating System/Application Access Scheduling同一系统同一系统运行多个不同的应用运行多个不同的应用程序，如程序，如SQL,RPCEXAMPLESSessionPresentationApplication应用层的作用应用层的作用 2004,Cisco Syst

22、ems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-34协调不同应用层数据协调不同应用层数据用户接口用户接口数据如何表示数据如何表示象加密这样的数据处理象加密这样的数据处理TelnetFTPASCIIEBCDICJPEG操作系统操作系统/应用程序访问调度应用程序访问调度Transport LayerData Link Network LayerPhysicalEXAMPLESSessionPresentationApplication应用层作用应用层作用 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-35数据流

23、层作用数据流层作用EIA/TIA-232V.35EXAMPLESPhysical 两个设备之间位的运行两个设备之间位的运行 规范电压，线速，线缆的针输出等规范电压，线速，线缆的针输出等 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-36802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35EXAMPLESData LinkPhysical 组合位到字节并把字节组合成帧组合位到字节并把字节组合成帧 使用使用MAC地址访问物理介质地址访问物理介质 错误检查和纠错错误检查和纠错两个设备之间位的运行两个设备之间位的运行规范电压，线速，线

24、缆的针输出等规范电压，线速，线缆的针输出等数据流层作用数据流层作用 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-37802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPXEXAMPLESNetwork Data LinkPhysical 提供逻辑寻址，使路由器用来路径确定提供逻辑寻址，使路由器用来路径确定 组合位到字节并把字节组合成帧组合位到字节并把字节组合成帧 使用使用MAC地址访问物理介质地址访问物理介质 错误检查和纠错错误检查和纠错两个设备之间位的运行两个设备之间位的运行规范电压，线速，线缆的针输出等规范电压，

25、线速，线缆的针输出等数据流层作用数据流层作用 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-38TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPXEXAMPLESTransport Data LinkPhysical 确定上层进程确定上层进程 可靠或不可靠数据传输可靠或不可靠数据传输 重传以前进行纠错重传以前进行纠错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组合位到字节并把字节组合成帧 使用使用MAC地址访问物理介质地址访问物

26、理介质 错误检查和纠错错误检查和纠错两个设备之间位的运行两个设备之间位的运行规范电压，线速，线缆的针输出等规范电压，线速，线缆的针输出等数据流层作用数据流层作用 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-39TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPXPresentationApplicationSessionEXAMPLESTransport Data LinkPhysical Network 确定上层进程确定上层进程 可靠或不可靠数据传输可靠或不可靠数据传输 重传以前进行纠错重传以前

27、进行纠错提供逻辑寻址，使路由器用来路径确定提供逻辑寻址，使路由器用来路径确定 组合位到字节并把字节组合成帧组合位到字节并把字节组合成帧 使用使用MAC地址访问物理介质地址访问物理介质 错误检查和纠错错误检查和纠错两个设备之间位的运行两个设备之间位的运行规范电压，线速，线缆的针输出等规范电压，线速，线缆的针输出等数据流层作用数据流层作用 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-40分层的优点分层的优点*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或者层更简洁协议或者层

28、更简洁便于学习和讨论协议规范的很多细节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几层的功能创建了一个更好的互操作环境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每层利用紧邻的下层服务，并向紧邻的上层提供服务 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-41目标五目标五.了解物理层的特点

29、及典型设备了解物理层的特点及典型设备以下幻灯片将对物理层进行介绍以下幻灯片将对物理层进行介绍 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-42定义定义 介质类型介质类型 连接器类型连接器类型 信号类型信号类型Ethernet802.3V.35PhysicalEIA/TIA-232物理层功能物理层功能 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-43物理层物理层:Ethernet/802.3HubHostsHost10Base2Thin Ethernet 185m10Bas

30、e5Thick Ethernet 500m10BaseTTwisted Pair 100m10M 802.3100M 802.3u 1000M 802.3z 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-44ABCDPhysical 所有设备在相同的冲突域所有设备在相同的冲突域 所有设备在相同的广播域所有设备在相同的广播域 设备共享相同的带宽设备共享相同的带宽Hubs 在物理层操作在物理层操作 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-45Hubs:一个冲突域一个冲突域

31、More end stations means more collisions 使用使用CSMA/CD 载波侦听多路访问载波侦听多路访问冲突检测协议冲突检测协议(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)先检测网络是否正在通信，如无通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，如有通信则等待一段时间后再检测测 检测网络有无冲突的方法：在发送检测网络有无冲突的方法：在发送数据的同时接收数据，如二者不同数据的同时接收数据，如二者不同表明有冲突，反之无冲突

32、表明有冲突，反之无冲突 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-46目标六目标六.了解数据链路层及帧结构了解数据链路层及帧结构以下幻灯片将介绍数据链路层以下幻灯片将介绍数据链路层 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-47定义定义 物理的源和目的地址物理的源和目的地址 指明上层所用的协议指明上层所用的协议(服务访问点服务访问点)网络拓扑网络拓扑 帧顺序帧顺序 流量控制流量控制 面向连接和非面向连接面向连接和非面向连接Data LinkPhysicalEIA/TI

33、A-232v.35EthernetFrame RelayHDLC802.2802.3数据链路层功能数据链路层功能注意：注意：数据链路层分为数据链路层分为LLC和和MAC两个子层两个子层 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-48DataSource addFCSLengthDest addVariable26640000.0C xx.xxxxVendor assignedIEEE assignedMAC Layer-802.3PreambleEthernet II uses“Type”here and does not use

34、 802.2.MAC Address (Institute of Electrical and Electronics Engineers)8#BytesMAC Layer-802.3局域网上的每个设备有唯一的局域网上的每个设备有唯一的MAC地址地址 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-49DataDest SAPSource SAPDataSource addFCSLengthDest addVariable11802.2(SAP-指明高层协议类型指明高层协议类型)MAC Layer-802.3Ctrl1 or 232Pr

35、eambleDataDest SAPAASource SAPAAVariable11802.2(SNAP-子网访问协议子网访问协议)Ctrl031 or 2OROUI IDType#Bytes#BytesLLC Layer -802.2*2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-50几个重要概念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。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无连接的协议：该协议在开始

36、传输数据之前不需要在两端点之间预先建立联系。立联系。可靠传输：传输过程具有差错检测和恢复功能。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。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或者类似字段的包头和包尾来检测协议数据单元据单元PDU中的比特错误，从而发现错误，并丢弃该中的比特错误，从而发现错误，并丢弃该PDU.差错恢复：对因发现错误而丢失的数据要作出响应，并重传送该数据。差错恢复：对因发现

37、错误而丢失的数据要作出响应，并重传送该数据。2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-51协议综合比较协议综合比较连接连接可靠可靠协议例子协议例子面向连接面向连接可靠传输可靠传输LC802.2 TCP SPX不可靠传输不可靠传输PPP FrameRelay 虚电路虚电路无连接无连接可靠传输可靠传输TFTP Netware NCP不可靠传输不可靠传输UDP IP IPX等等 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-52选择一个选择一个CISCO产品产品 Distrib

38、ution LayerCore LayerAccessLayer 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-53ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysicalOSI模型模型PDU功能职责功能职责实例实例练习：练习：OSI模型模型 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-54ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhy

39、sicalOSI ModelPDUFunctional ResponsibilitiesExamplesSegmentPacketFrameBitsKeeping different applications data separateUser InterfaceDefines how data is presentedDefines reliable or unreliable deliveryProvide logical addressing which routers use for path determinationCombines bits into bytes and byte

40、s into frames,offers access to media using MAC address and performs error detection not correctionSpecifies voltage,wire speed and pin-out cables and moves bits between devicesTCP,UDPSPX802.3/802.2HDLCTIA/EIA-232V.35IP,IPXTelnet,HTTPASCII,EBCDIC,JPEGOperating System/Application Access Scheduling练习答案练习答案 2004,Cisco Systems,Inc.All rights reserved.ICND 2.00-55在网络环境内，使用在网络环境内，使用OSI模型的优点有哪些？模型的优点有哪些？描述通讯过程中的封装和解封装过程。描述通讯过程中的封装和解封装过程。在一个在一个hub连接的网络上有多少个广播域和冲突连接的网络上有多少个广播域和冲突域？域？问题复习问题复习