網(wǎng)絡基本知識—OSI七層模型

1、網(wǎng)絡基礎知識學習目標課程內(nèi)容網(wǎng)絡概述通信協(xié)議LAN定義LAN常用設備HUB交換機交換機路由器路由器ATM 交換機交換機廣域網(wǎng)定義及分類WAN交換模式WAN常用設備帶寬和延遲常見網(wǎng)絡拓樸結(jié)構(gòu)總線型拓撲結(jié)構(gòu)圖TerminatorTerminator總線型拓撲結(jié)構(gòu)v計算機連接到公共的共享電纜上v在共享的電纜兩端均有終結(jié)器,起到邊界定義的作用v如果線路有一處斷點，那么整個網(wǎng)絡將停止通信v計算機數(shù)目越多，網(wǎng)絡上的噪音越大，從而網(wǎng)絡的效率越低星型拓撲結(jié)構(gòu)圖Hub or Switch星型拓撲結(jié)構(gòu)v如果單個計算機發(fā)生故障，只有單個的計算機不能與網(wǎng)絡通信v網(wǎng)絡中的每臺計算機上引出的電纜線段都連接到中央的交換機或

2、集線器v因為每臺計算機都連接到中央設備上，所以中央設備出現(xiàn)故障，那么整個網(wǎng)絡癱瘓v星型拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡中也產(chǎn)生噪聲環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)v每臺計算機的作用就像一臺中繼器，將信號重寫一遍并發(fā)到下一臺計算機。v計算機連接到纜線組成的單/雙環(huán)上，這里沒有終結(jié)器，信號一個方向在環(huán)中運行通過每臺計算機網(wǎng)型拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)型拓撲結(jié)構(gòu)v網(wǎng)型提供了網(wǎng)絡的冗余路徑，因此，如果一條線路出現(xiàn)故障，另一條線路，繼續(xù)發(fā)揮作用v因為冗余路徑比在其他拓撲結(jié)構(gòu)中所需的纜線更多，所以網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)會更昂貴混合型拓撲結(jié)構(gòu)圖Star-BusBusStar-Ring課程內(nèi)容OSI參考模型OSI參考模型七層功能七層功能對等通信數(shù)據(jù)封裝傳輸層傳

3、輸層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層 上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)TCP 頭頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)IP 頭頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)LLC 頭頭0101110101001000010數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)MAC 頭頭表示層表示層應用層應用層會話層會話層段段包包比特比特幀幀PDUFCSFCS封裝數(shù)據(jù)PDU:協(xié)議數(shù)據(jù)單元（協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Protocol Data Unit）是指對等層次之間傳遞的數(shù)據(jù)單位是指對等層次之間傳遞的數(shù)據(jù)單位 .上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)LLC 頭頭 + IP + TCP + 上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)MAC 頭頭IP + TCP +上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)LLC 頭頭TCP+上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)IP 頭頭上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)TC

4、P 頭頭0101110101001000010傳輸層傳輸層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層 表示層表示層應用層應用層會話層會話層解封裝數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸過程中的幀結(jié)構(gòu)和包結(jié)構(gòu)Data DataAAEthernet BBFrom LANFrame Relayto WANDatato LAN Data Data Data DataFram relay DataEthernet 2.

5、2.2.2 Data數(shù)據(jù)傳輸過程中，幀結(jié)構(gòu)在改變，但是包結(jié)構(gòu)不改變數(shù)據(jù)傳輸過程中，幀結(jié)構(gòu)在改變，但是包結(jié)構(gòu)不改變物理層網(wǎng)絡線纜同軸電纜ThinNetThickNet10Base2, 10Base5光纖雙絞線Unshielded (UTP)Shielded (STP)10BaseT雙絞線是由八根直徑為1mm的銅線組成，兩兩互相纏繞，形成四對纏繞線vUTP 非屏蔽雙絞線vSTP 屏蔽雙絞線（干擾大的場合）三類線，五類線 cat-5超五類線最遠傳輸距離：100米 RJ-45線纜分類直連電纜（異種設備）直連電纜（異種設備）主機到交換機或集線器路由器到交換機或集線器交叉電纜（同種設備）交

6、叉電纜（同種設備）交換機到交換機集線器到集線器主機到主機集線器到交換機反轉(zhuǎn)電纜反轉(zhuǎn)電纜從主機到路由器控制臺串行通信端口的連接雙絞線橙白、橙綠白、綠藍白、藍棕白、棕橙白、橙綠白、藍藍白、綠棕白、棕標準化線序568A綠白，綠，橙白，藍，藍白，橙，棕白，棕568B橙白，橙，綠白，藍，藍白，綠，棕白，棕物理層數(shù)據(jù)鏈路層MAC/物理地址LAN與數(shù)據(jù)鏈路層WAN與數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡地址路由協(xié)議與可路由協(xié)議面向連接和無連接的服務網(wǎng)絡層協(xié)議操作傳輸層端到端通信流量控制確認技術高層協(xié)議v學習完此課程，您將會：了解TCP/IP協(xié)議棧與OSI 參考模型的區(qū)別與聯(lián)系了解TCP/IP協(xié)議棧各層的功能掌握IP地址的分類

7、和子網(wǎng)劃分TCP/IP與OSI模型第第2 2章章 IPIP地址分類與子網(wǎng)劃分地址分類與子網(wǎng)劃分TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型vTCP/IP協(xié)議棧具有簡單的分層設計，與OSI參考模型有清晰的對應關系。應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應 用 層傳輸層網(wǎng)絡層7654321物理層數(shù)據(jù)鏈路層OSI參考模型TCP/IPTCP/IP協(xié)議棧的封裝過程 用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)Appl首部 應用數(shù)據(jù)Tcp首部Ip首部 應用數(shù)據(jù)Tcp首部以太網(wǎng)首部 應用數(shù)據(jù)Tcp首部Ip首部以太網(wǎng)首部TCP段IP數(shù)據(jù)報14 20204以太網(wǎng)幀46-1500字節(jié)應用程序 TCP IP以太網(wǎng)驅(qū)動程序TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)封裝方

8、式TELNET23FTP20/21SMTP25TFTP69SEGMENTIP PACKETSFRAMESBITSTCP/IP協(xié)議棧HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPARP/RARPIPIGMP ICMPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接口和線纜應用層傳輸層網(wǎng)絡層 數(shù)據(jù)鏈路層提供應用程序網(wǎng)絡接口建立端到端連接尋址和路由選擇物理介質(zhì)訪問二進制數(shù)據(jù)流傳輸 物理層傳輸層協(xié)議概述應用層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡接入層TCPUDPTCP/UDP報文格式0816243116位源端口16位目的端口32位序列號32位確認號URGACKPSHRSTSYNFI

9、N首部長度保留(6位)16位窗口大小16位TCP校驗和16位緊急指針選項數(shù)據(jù)0816243116位源端口16位目的端口16位UDP校驗和數(shù)據(jù)UDPUDP報文格式報文格式TCPTCP報文格式報文格式16位UDP長度端口號v 傳輸層協(xié)議用端口號來標識和區(qū)分各種上層應用程序。HTTPFTPTelnetSMTPDNSTFTPSNMPTCPUDPIP IP 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 包包套套 接接 字字8020/2123255369161TCP連接clientserverSYN(seq=a)SYN(seq=b,ack=a+1)ACK(seq=b+1)滑動窗口需要修改窗口大小發(fā)送數(shù)據(jù)太快了！len 1024win409

10、6len 1024win4096len 1024win4096ack 4097win2048len 1024win4096len 1024win4096ack 6145win2048len 1024win4096len 1024win4096len 1024win4096網(wǎng)絡層協(xié)議概述網(wǎng)絡接入層應用層傳輸層網(wǎng)絡層 IP ARP RARP ICMP IP報文格式版本報文長度服務類型總 長 度標 識 符標志片 偏 移生存時間協(xié) 議報 頭 校 驗 和源 IP 地 址目 的 IP 地 址IP 選 項ARP地址解析協(xié)議需要的MAC地址？IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-11IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-12ARP Request?ARP Reply