1、 1999,Cisco Systems,Inc.2-1第二章第二章互连网概念综述互连网概念综述 1999,Cisco Systems,IICND2-2本章目标本章目标通过本章的学习，您应该掌握以下内容通过本章的学习，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根据网络需求选择恰当的Cisco设备设备 1999,Cisco Systems,IICND2-3定义网
2、络组件定义网络组件公司总部公司总部分部分部家庭办公家庭办公用户用户移动办公移动办公 用户用户因特网因特网 1999,Cisco Systems,IICND2-4层层 2层层 1服务器农场服务器农场定义网络组件定义网络组件(续续)分部分部家庭办公家庭办公ISDN远程远程典型网络典型网络 1999,Cisco Systems,IICND2-5层次化的网络结构定义层次化的网络结构定义分布层分布层核心层核心层访问层访问层 1999,Cisco Systems,IICND2-6端接设备到网络的接入点端接设备到网络的接入点访问层访问层访问层特性访问层特性 1999,Cisco Systems,IICND2
3、-7 访问层的汇接点访问层的汇接点 路由数据路由数据 分割广播域分割广播域/多点传送域多点传送域 介质转换介质转换 安全性安全性 远程访问的接入点远程访问的接入点分布层分布层分布层特性分布层特性 1999,Cisco Systems,IICND2-8核心层特性核心层特性 高速传送数据高速传送数据 对数据不作任何处理对数据不作任何处理核心层核心层 1999,Cisco Systems,IICND2-9各个标准化组织各个标准化组织ISO：OSI（open system interconnection）IEEE：802系列规范协议系列规范协议ANSIEIA/TIAITU 1999,Cisco Sys
4、tems,IICND2-10网络分层和优点网络分层和优点层层 layer：描述了所有需求的有效的通讯过程，并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把这些过程逻辑上的组叫做层分层的优点：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。专心设计和开发模块功能。促进标准化工作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于维护和实现 1999,Cisco
5、 Systems,IICND2-11OSI 模式模式 概述概述应用层应用层(高高)会话层会话层表示层表示层应用层应用层 1999,Cisco Systems,IICND2-12OSI 模式模式数据流层数据流层传输层传输层数据链路层数据链路层网络层网络层物理层物理层应用层应用层(高高)会话层会话层表示层表示层应用层应用层 1999,Cisco Systems,IICND2-13应用层作用应用层作用Telnet SMTPHTTP FTP用户接口用户接口例子例子应用层应用层 1999,Cisco Systems,IICND2-14Telnet SMTPHTTP FTP ASCIIEBCDICJPEG
6、用户接口用户接口数据表示数据表示加密等特殊处理过程加密等特殊处理过程例子例子表示层表示层应用层应用层应用层作用应用层作用 1999,Cisco Systems,IICND2-15TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEG保证不同应用间的数据区保证不同应用间的数据区分分用户接口用户接口数据表示数据表示加密等特殊处理过程加密等特殊处理过程Operating System/Application Access Scheduling例子例子会话层会话层表示层表示层应用层应用层应用层作用应用层作用 1999,Cisco Systems,IICND2-16保证不同应用间的数据区保证不同应用间的数据
7、区分分用户接口用户接口数据表示数据表示加密等特殊处理过程加密等特殊处理过程TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEGOperating System/Application Access Scheduling传输层传输层数据链路层数据链路层网络层网络层物理层物理层例子例子会话层会话层表示层表示层应用层应用层应用层作用应用层作用 1999,Cisco Systems,IICND2-17数据流层的作用数据流层的作用EIA/TIA-232V.35例子例子物理层物理层 设备间接收或发送比特流设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等说明电压、线速和线缆等 1999,Cisco System
8、s,IICND2-18802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35例子例子数据流层的作用数据流层的作用数据链路层数据链路层物理层物理层 将比特组合成字节进而组合成帧将比特组合成字节进而组合成帧 用用MAC地址访问介质地址访问介质 错误发现但不能纠正错误发现但不能纠正 设备间接收或发送比特流设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等说明电压、线速和线缆等 1999,Cisco Systems,IICND2-19802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX例子例子数据流层的作用数据流层的作用网络层网络层 数据链路层数据链路层物理层物理层 将比特组合成字
9、节进而组合成帧将比特组合成字节进而组合成帧 用用MAC地址访问介质地址访问介质 错误发现但不能纠正错误发现但不能纠正 设备间接收或发送比特流设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等说明电压、线速和线缆等提供路由器用来决定路径的逻辑寻址提供路由器用来决定路径的逻辑寻址 1999,Cisco Systems,IICND2-20TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX例子例子数据流层的作用数据流层的作用传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 可靠或不可靠的数据传输可靠或不可靠的数据传输 数据重传前的错误纠正数据重传前的错误纠正 将比特组合
10、成字节进而组合成帧将比特组合成字节进而组合成帧 用用MAC地址访问介质地址访问介质 错误发现但不能纠正错误发现但不能纠正 设备间接收或发送比特流设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等说明电压、线速和线缆等网络层网络层提供路由器用来决定路径的逻辑寻址提供路由器用来决定路径的逻辑寻址 1999,Cisco Systems,IICND2-21TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX表示层表示层应用层应用层会话层会话层例子例子数据流层的作用数据流层的作用 可靠或不可靠的数据传输可靠或不可靠的数据传输 数据重传前的错误纠正数据重传前的错误纠正 将比
11、特组合成字节进而组合成帧将比特组合成字节进而组合成帧 用用MAC地址访问介质地址访问介质 错误发现但不能纠正错误发现但不能纠正 设备间接收或发送比特流设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等说明电压、线速和线缆等传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层网络层网络层提供路由器用来决定路径的逻辑寻址提供路由器用来决定路径的逻辑寻址 1999,Cisco Systems,IICND2-22PDUPDU（protocol data unit):每一层使用自己层的协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
12、叫协议数据单元。对等层之间交换的信息叫协议数据单元。上层上层 :messagetransport layer:segmentNetwork layer:packetData-link layer:FramePhysical layer:bit 1999,Cisco Systems,IICND2-23封装封装封装封装（encapsulate/encapsulation）：）：数数据要通过网络进行传输，要从高层一层一层据要通过网络进行传输，要从高层一层一层的向下传送，如果一个主机要传送数据到别的向下传送，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的主机，先把数据包装到一个特殊
13、协议报头中，这个过程叫中，这个过程叫 封装封装 1999,Cisco Systems,IICND2-24上层数据上层数据LLC 头头+IP+TCP+上层数据上层数据MAC 头头IP+TCP+上层数据上层数据LLC 头头TCP+上层数据上层数据IP 头头上层数据上层数据TCP 头头0101110101001000010传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 网络层网络层 表示层表示层应用层应用层会话层会话层解封装数据解封装数据 1999,Cisco Systems,IICND2-25应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层OSI 模式模
14、式PDU功能功能例子例子练习：练习：OSIOSI模式模式 1999,Cisco Systems,IICND2-26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.35物理层物理层EIA/TIA-232物理层功能物理层功能 1999,Cisco Systems,IICND2-27物理层设备物理层设备集线器集线器 中继器中继器 编码编码解码器解码器 传输介质连接器传输介质连接器 1999,Cisco Systems,IICND2-28物理层物理层:Ethernet/802.3集线器集线器多个主机多个主机主机主机10Base2细缆以太网细缆以太网10B
15、ase5粗缆以太网粗缆以太网10BaseT双绞线双绞线 1999,Cisco Systems,IICND2-29ABCD物理层物理层 所有设备在同一冲突域所有设备在同一冲突域 所有设备在同一广播域所有设备在同一广播域 所有设备共享相同的带宽所有设备共享相同的带宽集线器运行在物理层集线器运行在物理层 1999,Cisco Systems,IICND2-30冲突域冲突域 广播域广播域 冲突冲突（collision）：）：在以太网中，当两个节在以太网中，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，彼此数据都会会碰撞，在物理介质上相遇，
16、彼此数据都会被破坏被破坏冲突域（冲突域（collision domain）一个支持共享一个支持共享介质的网段介质的网段广播域广播域(broadcast domain)：广播帧传输的广播帧传输的网络范围，一般是路由器来设定边界（因为网络范围，一般是路由器来设定边界（因为router不转发广播）。不转发广播）。1999,Cisco Systems,IICND2-31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接入设备越多冲突机率越大 用用CSMA/CD技术技术 1999,Cisco Systems,IICND2-32CDMA/CD技术技术载波侦听多路访问载波侦听多路访问/冲突
17、检测冲突检测 CDMA/CD（carrier sense multiple access/collision detect)：1999,Cisco Systems,IICND2-33物理层介质类型物理层介质类型下一章内容下一章内容 1999,Cisco Systems,IICND2-34定义定义 源和目标的物理地址源和目标的物理地址 与帧关联的高层协议与帧关联的高层协议(Service Access Point)网络拓扑网络拓扑 帧顺序帧顺序 数据流控制数据流控制 有向或无向连接有向或无向连接数据链路层数据链路层物理层物理层EIA/TIA-232v.35EthernetFrame RelayH
18、DLC802.2802.3数据链路层功能数据链路层功能 1999,Cisco Systems,IICND2-35MAC子层子层MAC子层（子层（media access control):负责负责MAC寻址寻址和定义介质访问控制方法；和定义介质访问控制方法；MAC子层一般的访问控制方式：子层一般的访问控制方式：1。争用式：冲突不可避免；。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。轮流式：访问时间可预见，不发生冲突；但是要有要有Token 令牌令牌MAC子层协议有：子层协议有：802.3 802
19、.5 FDDI（fiber distributed data interface)这三个这三个LAN技术的不同技术的不同在于帧结构和访问机制的不同在于帧结构和访问机制的不同 1999,Cisco Systems,IICND2-36LLC子层子层LLC子层（子层（logical link control):为上层协议为上层协议提供提供SAP 服务访问点，并为数据加上控制信服务访问点，并为数据加上控制信息息LLC子层协议：子层协议：802.2 802.2协议只在协议只在LLC子层，为以太网和令牌环子层，为以太网和令牌环网提供了通用功能网提供了通用功能 1999,Cisco Systems,IICN
20、D2-37SAP服务访问点服务访问点SAP（Service Access Point服务访问点服务访问点）：）：LLC子层为了网络层的各种协议提供服务，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，要采用服务访问点协议的数据，要采用服务访问点 1999,Cisco Systems,IICND2-38数据数据源地址源地址FCS长度长度目标地址目标地址可变长可变长26640000.0C xx.xxxx厂商自己分配厂商自己分配IEEE 分配分配MAC子层子层-802.3前导符前导符Ethernet II 在这在这里用里用“T
21、ype”指指明上层协议，所明上层协议，所以不用以不用 802.2.MAC 地址地址8#字节字节数据链路层功能数据链路层功能(续续)1999,Cisco Systems,IICND2-39数据数据目标目标 SAP源源 SAP数据数据源地址源地址FCS长度长度目标地址目标地址可变长可变长11802.2(SAP)MAC子层子层-802.3Ctrl1 or 232前导符前导符数据数据目标目标 SAPAA源源 SAPAA可变长可变长11802.2(SNAP)Ctrl031 or 2OROUI ID类型类型数据链路层功能数据链路层功能(续续)1999,Cisco Systems,IICND2-40面向连接
22、和面向无连接面向连接和面向无连接 1999,Cisco Systems,IICND2-41 每段有自己的冲突域每段有自己的冲突域 所有的段都在同一广播域所有的段都在同一广播域数据链路层数据链路层或或123124交换机和桥运行在链路层交换机和桥运行在链路层 1999,Cisco Systems,IICND2-42交换机交换机 每段有自己的冲突域每段有自己的冲突域 广播信息向所有段转发广播信息向所有段转发缓冲区缓冲区交换交换 1999,Cisco Systems,IICND2-43 定义与指定协议相关联定义与指定协议相关联的源和目标逻辑地址的源和目标逻辑地址 定义通过网络的路径定义通过网络的路径
23、多链路连接多链路连接网络层网络层IP,IPX数据链路层数据链路层物理层物理层EIA/TIA-232v.35Ethernet帧中继帧中继HDLC802.2802.3网络层功能网络层功能 1999,Cisco Systems,IICND2-44数据数据源地址源地址目标地址目标地址IP头头172.15.1.1主机号主机号网络号网络号 逻辑地址逻辑地址网络层端接设备的数据包网络层端接设备的数据包网络层功能网络层功能(续续)1999,Cisco Systems,IICND2-45网络层功能网络层功能(续续)11111111 11111111 00000000 00000000 10101100 0001
24、0000 01111010 11001100二进制二进制掩码掩码二进制二进制地址地址172.16.122.204 255.255.0.017216122204255地址地址掩码掩码25500网络部分网络部分主机部分主机部分 1999,Cisco Systems,IICND2-46路由表路由表目标网络目标网络 端口端口距离距离124S0S0E01001.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2路由表路由表目标网络目标网络 端口端口距离距离124E0S0S0001 逻辑地址提供分层结构的网络逻辑地址提供分层结构的网络 需要的配置需要的配置 利用配置信息来识别到达目标
25、网络的路径利用配置信息来识别到达目标网络的路径网络层功能网络层功能(续续)1999,Cisco Systems,IICND2-47路由器：运行在网络层路由器：运行在网络层 广播信息控制广播信息控制 多点发送信息控制多点发送信息控制 路径优化路径优化 流量管制流量管制 逻辑寻址逻辑寻址 提供提供WAN连接连接 1999,Cisco Systems,IICND2-48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因特网家庭办公用户家庭办公用户分部分部调制解调器调制解调器 或或 ISDN适配卡适配卡移动用户移动用户公司总部公司总部 1999,Cisco Systems,IICND2-49 区分不
26、同的上层应用区分不同的上层应用 建立应用间的端到端连接建立应用间的端到端连接 定义流量控制定义流量控制 为数据传输提供可靠或不可为数据传输提供可靠或不可靠的连接服务靠的连接服务网络层网络层IPXIP传输层传输层SPXTCPUDP传输层功能传输层功能 1999,Cisco Systems,IICND2-50同步请求同步请求回应同步请求回应同步请求,同步请求同步请求回应同步请求回应同步请求数据传输数据传输(传输数据段传输数据段)发送方发送方接收方接收方可靠的传输层功能可靠的传输层功能 1999,Cisco Systems,IICND2-51集线器集线器桥桥交换机交换机路由器路由器冲突域冲突域1 4
27、 4 4 广播域广播域1 1 1 4 网络设备的域网络设备的域 1999,Cisco Systems,IICND2-52选择合适的选择合适的Cisco产品产品分布层分布层核心层核心层访问层访问层 1999,Cisco Systems,IICND2-53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需要产品提供的功能 产品性能产品性能 是否易于安装与管理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
28、和分支机构提供无缝远程接入是否为移动用户和分支机构提供无缝远程接入能力能力 1999,Cisco Systems,IICND2-54 首先，基于以下因素来选择首先，基于以下因素来选择WAN解决方案解决方案:服务的实用性服务的实用性带宽需求带宽需求费用费用 其次，选择能支持所选择之其次，选择能支持所选择之WAN解决方案的产品解决方案的产品选择产品要考虑的要素选择产品要考虑的要素(续续)费用费用/月月使用量使用量专线专线,T1调制解调器调制解调器/ISDN帧中断帧中断0 1999,Cisco Systems,IICND2-551544128645619.29.64.8决定您将运行的应用决定您将运行
29、的应用TelnetWeb 浏览浏览语音语音图像图像,多媒体多媒体电子邮件电子邮件,文件传送文件传送kbps 1999,Cisco Systems,IICND2-56产品选择要点产品选择要点:10 Mbps 或或 100 Mbps 速率需求速率需求 端口密度端口密度 是否需要控制口是否需要控制口 是否易于操作是否易于操作Cisco 1500Micro HubCiscoFastHub300Cisco 1528Micro Hub 10/100CiscoFastHub400CiscoFastHub200CiscoFastHub100Cisco集线器产品系列集线器产品系列 1999,Cisco Syst
30、ems,IICND2-57产品选择要点产品选择要点:10 Mbps或或100 Mbps或或1000 Mbps速率需求速率需求 是否需要主干连接和交换机互连是否需要主干连接和交换机互连 是否需要是否需要VLANs功能功能 端口密度端口密度 用户端口类型需求用户端口类型需求桌面桌面/工作组工作组 解决方案解决方案线速线速/干线干线 解决方案解决方案Cisco 1548 Micro Switch 10/100Catalyst 3000 seriesCatalyst 2900series XLCatalyst 1900/2820 seriesCatalyst 2900 seriesCatalyst 5
31、000 seriesCatalyst 8500 seriesCatalyst交换机产品系列交换机产品系列 1999,Cisco Systems,IICND2-58产品选择要点产品选择要点:所需路由功能的强弱所需路由功能的强弱 端口密度端口密度/变换的需求变换的需求 性能性能 通常的用户端口通常的用户端口Cisco700/800SeriesCisco1600/1700 SeriesCisco2500 SeriesCisco3600 SeriesAS 5000 Series小型公司解决方案小型公司解决方案分支机构解决方案分支机构解决方案核心部分解决方案核心部分解决方案Cisco12000 GSR
32、SeriesCisco4000 SeriesCisco7000Series家庭式办公解决方案家庭式办公解决方案Cisco2600 SeriesCisco路由器产品系列路由器产品系列 1999,Cisco Systems,IICND2-59利用产品选择工具软件来选择合适的产品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可视化产品选择工具 1999,Cisco Systems,IICND2-60本章总结本章总结通过本章的学习，您应该掌握以下内容通过本章的学习，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根据网络需求选择恰当的Cisco设备设备 1999,Cisco Systems,IICND2-611.在网络环境下应用在网络环境下应用 OSI 模式用什么优点模式用什么优点?2.描述数据封装的过程。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一个集线器有多少个广播或和冲突域?问题回顾问题回顾
