網(wǎng)際互聯(lián)基礎(chǔ)

1、盤古開天地-網(wǎng)際互聯(lián),一 ，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)概念,1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合，不同種類計(jì)算機(jī) 通過同類通信協(xié)議相互通信，形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能,數(shù)據(jù)通信,1.3 網(wǎng)絡(luò)要素,下圖顯示了一個(gè)典型網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)要素，包括設(shè)備、介質(zhì)和服務(wù)，它們通過規(guī)則結(jié)合在一起，共同作用來發(fā)送消息,1.4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站點(diǎn)相互連接的形式 拓?fù)浒ㄎ锢硗負(fù)浜瓦壿嬐負(fù)?物理拓?fù)涫侵冈O(shè)備或介質(zhì)的連接方式 邏輯拓?fù)涫侵笖?shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?1.4 物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),1.4 星型拓?fù)鋬?yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： 控制簡(jiǎn)單。任何一站點(diǎn)只和中央節(jié)點(diǎn)相連接，因而介質(zhì)訪問控制方法簡(jiǎn)

2、單，致使訪問協(xié)議也十分簡(jiǎn)單。易于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理。 故障診斷和隔離容易。中央節(jié)點(diǎn)對(duì)連接線路可以逐一隔離進(jìn)行故障檢測(cè)和定位，單個(gè)連接點(diǎn)的故障只影響一個(gè)設(shè)備，不會(huì)影響全網(wǎng)。 方便服務(wù)。中央節(jié)點(diǎn)可以方便地對(duì)各個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)重新配置 缺點(diǎn)： 需要耗費(fèi)大量的電纜，安裝、維護(hù)的工作量也驟增。 中央節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)重，形成“瓶頸”，一旦發(fā)生故障，則全網(wǎng)受影響。 各站點(diǎn)的分布處理能力較低,1.5 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì),現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)主要使用三種介質(zhì)來連接設(shè)備并提供傳輸數(shù)據(jù)的途徑。這三種介質(zhì)是: 無線傳輸,1.5 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì),銅纜與光線 電纜內(nèi)部的金屬電線 玻璃或塑料纖維（光纜,1.6 雙絞線的特點(diǎn),4對(duì)8根銅導(dǎo)線，每2根絞合在一起。

3、 絞在一起后，兩根導(dǎo)線產(chǎn)生的干擾波會(huì)相互抵消，所以導(dǎo)線的輻射波會(huì)顯著地被削弱，使信號(hào)只順著線路傳輸。 RJ-45接頭,1.6 屏蔽雙絞線 -STP,1.6 非屏蔽雙絞線-UTP,1.6 雙絞線標(biāo)準(zhǔn)線序,思考：網(wǎng)線可以只用4根嗎,1.8 不斷拓展的網(wǎng)絡(luò)模型,1.8 不斷拓展的網(wǎng)絡(luò)模型,接入層 允許用戶訪問網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 分布層 分布層將 WAN 連接聚合在園區(qū)網(wǎng)的邊緣并進(jìn)行策略性的連接 核心層盡可能迅速地交換數(shù)據(jù)包. 高可用性 良好的擴(kuò)展性 快速收斂,1.9 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO：OSI參考模型、與Internet相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)等 電子電氣工程師協(xié)會(huì)IEEE：主要提供網(wǎng)絡(luò)硬件標(biāo)準(zhǔn)，IEEE

4、802 協(xié)議族定義了主要的LAN標(biāo)準(zhǔn)。802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、802.5令牌 環(huán)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、802.11無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等。 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局ANSI：主要定義了光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI標(biāo)準(zhǔn)。 電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA/TIA：定義網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)線纜的標(biāo)準(zhǔn)，如rs232、cat5、hssi 、v.24、v.35等，以及布線標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA568B。 國(guó)際電信聯(lián)盟ITU：定義了用作廣域網(wǎng)絡(luò)連接的電信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，如x.25、幀 中繼等,二，協(xié)議模型,2.1 什么是協(xié)議,為了使數(shù)據(jù)可以在網(wǎng)絡(luò)上從源傳遞到目的地，網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備需要“講”相同的“語言” 描述網(wǎng)絡(luò)通信中“語言”規(guī)范的一組規(guī)則就是協(xié)議 例如：兩個(gè)人交談，必須使

5、用相同的語 言，如果你說漢語，他說阿拉伯語 數(shù)據(jù)通信協(xié)議的定義 決定數(shù)據(jù)的格式和傳輸?shù)囊唤M規(guī)則或者一組慣例,2.2 協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化,協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化的益處： 方便設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)化產(chǎn)品開發(fā) 促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng) 提供一致的互連方式 便于培訓(xùn) 客戶有更多的廠商可以選擇,2.3 協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化舉例,以太網(wǎng)自從 1973 年創(chuàng)立以來，其標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了多次發(fā)展，用于規(guī)范更快、更靈活的技術(shù)。每個(gè)以太網(wǎng)版本都有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，802.3 100BASE-T 代表使用雙絞線電纜標(biāo)準(zhǔn)的 100 兆以太網(wǎng)。此標(biāo)準(zhǔn)的具體解釋為： 例如：100BASE-T,數(shù)據(jù)速率為100M,基帶，即物理介質(zhì)為以太網(wǎng)專用,UTP或STP,2.4 協(xié)議分層,網(wǎng)絡(luò)

6、通信的過程很復(fù)雜 數(shù)據(jù)以電子信號(hào)的形式穿越介質(zhì)到達(dá)正確的計(jì)算機(jī)，然后轉(zhuǎn)換成最初的形式，以便接收者能夠閱讀 為了降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，將協(xié)議進(jìn)行了分層設(shè)計(jì),2.5 OSI 協(xié)議模型,通信的雙方需要“講”相同的語言,網(wǎng)絡(luò)通信的過程很復(fù)雜，為了降低復(fù)雜性,1974年，ISO組織發(fā)布了OSI參考模型,OSI(Open System Internetwork) 是開放的通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型,運(yùn)輸部門,甲地,乙地,曾經(jīng)有一份愛情,2.5 郵局實(shí)例,2.5 郵局實(shí)例,郵局對(duì)于寫信人來說是下層 運(yùn)輸部門是郵局的下層 下層為上層提供服務(wù) 寫信人與收信人之間使用相同的語言 郵局之間的約定 同層次之間使用相同的協(xié)議

7、,2.6 OSI的七層框架,物理層,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,網(wǎng)絡(luò)層,傳輸層,傳輸層,會(huì)話層,會(huì)話層,表示層,表示層,應(yīng)用層,應(yīng)用層,物理層協(xié)議,數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,傳輸層協(xié)議,會(huì)話層協(xié)議,表示層協(xié)議,應(yīng)用層協(xié)議,比特,幀,報(bào)文,TPDU,SPDU,PPDU,APDU,1 接口,2 接口,3 接口,4 接口,5 接口,6 接口,主機(jī)A,主機(jī)B,數(shù)據(jù)單元,層,All People Seems To Need Data Process,2.6 OSI的七層框架,三，數(shù)據(jù)封裝與解封裝,3.1 數(shù)據(jù)傳輸,Internet,Hello,IP包頭,3.2 數(shù)據(jù)的封裝,Hello,物理

8、層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,傳輸層,會(huì)話層,表示層,應(yīng)用層,比特,幀,報(bào)文,段,PDU,Hello,LLC子層,MAC子層,TCP/UDP頭,高層數(shù)據(jù),MAC子層,LLC子層,FCS,IP包頭,3.3 數(shù)據(jù)解封裝,Hello,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,傳輸層,會(huì)話層,表示層,應(yīng)用層,比特,幀,報(bào)文,段,PDU,Hello,LLC子層,MAC子層,MAC子層,FCS,TCP/UDP頭,高層數(shù)據(jù),LLC子層,四，設(shè)備功能,4.1 互聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)備,4.2 沖突與沖突域,如果沖突過多，則傳輸效率就會(huì)降低,主機(jī)A,主機(jī)B,主機(jī)C,沖突域,4.3 分割沖突域,為了提高傳輸效率，分割沖突域,. . . .,沖

9、突域1,沖突域2,沖突域3,4.4 交換機(jī)背板交換矩陣結(jié)構(gòu),交換機(jī)的每個(gè)端口訪問 另一個(gè)端口時(shí)，都有一條 專有的線路，不會(huì)產(chǎn)生沖 突,4.5 沖突域與廣播域,廣播域指接收同樣廣播消息的節(jié)點(diǎn)的集合，如：在該集合中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸一個(gè)廣播幀，則所有其他能收到這個(gè)幀的節(jié)點(diǎn)都被認(rèn)為是該廣播幀的一部分 交換機(jī)分割沖突域，但是不分割廣播域，即交換機(jī)的所有端口屬于同一個(gè)廣播域,. .,廣播域,廣播域,沖突域,沖突域,廣播,A,B,C,D,Physical,所有的設(shè)備在一個(gè)沖突域 所有的設(shè)備在一個(gè)廣播域 所有的設(shè)備共享帶寬,4.6 物理層的設(shè)備,每一個(gè)分段擁有單獨(dú)的沖突域 所有的分段在一個(gè)廣播域中 每一個(gè)分段擁有相同帶寬,Data Link,OR,1,2,3,1,2,4.7 數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備,4.7 交換微分段,每個(gè)岔路口都有專用車道,Memory,Switch,4.8 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備,廣播控制 選擇最佳路徑