網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)—OSI七層模型

1、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)概述通信協(xié)議LAN定義LAN常用設(shè)備HUB交換機(jī)交換機(jī)路由器路由器ATM 交換機(jī)交換機(jī)廣域網(wǎng)定義及分類WAN交換模式WAN常用設(shè)備帶寬和延遲常見網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖TerminatorTerminator總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)v計(jì)算機(jī)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(diǎn)，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將停止通信v計(jì)算機(jī)數(shù)目越多，網(wǎng)絡(luò)上的噪音越大，從而網(wǎng)絡(luò)的效率越低星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖Hub or Switch星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)v如果單個(gè)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，只有單個(gè)的計(jì)算機(jī)不能與網(wǎng)絡(luò)通信v網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)上引出的電纜線段都連接到中央的交換機(jī)或

2、集線器v因?yàn)槊颗_(tái)計(jì)算機(jī)都連接到中央設(shè)備上，所以中央設(shè)備出現(xiàn)故障，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓v星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中也產(chǎn)生噪聲環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)v每臺(tái)計(jì)算機(jī)的作用就像一臺(tái)中繼器，將信號(hào)重寫一遍并發(fā)到下一臺(tái)計(jì)算機(jī)。v計(jì)算機(jī)連接到纜線組成的單/雙環(huán)上，這里沒有終結(jié)器，信號(hào)一個(gè)方向在環(huán)中運(yùn)行通過每臺(tái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)v網(wǎng)型提供了網(wǎng)絡(luò)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?yàn)槿哂嗦窂奖仍谄渌負(fù)浣Y(jié)構(gòu)中所需的纜線更多，所以網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)更昂貴混合型拓?fù)浣Y(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(duì)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(luò)層網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用層應(yīng)用層會(huì)話層會(huì)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(duì)等層次之間傳遞的數(shù)據(jù)單位是指對(duì)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(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層會(huì)話層會(huì)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(luò)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(duì)纏繞線vUTP 非屏蔽雙絞線vSTP 屏蔽雙絞線（干擾大的場(chǎng)合）三類線，五類線 cat-5超五類線最遠(yuǎn)傳輸距離：100米 RJ-45線纜分類直連電纜（異種設(shè)備）直連電纜（異種設(shè)備）主機(jī)到交換機(jī)或集線器路由器到交換機(jī)或集線器交叉電纜（同種設(shè)備）交

6、叉電纜（同種設(shè)備）交換機(jī)到交換機(jī)集線器到集線器主機(jī)到主機(jī)集線器到交換機(jī)反轉(zhuǎn)電纜反轉(zhuǎn)電纜從主機(jī)到路由器控制臺(tái)串行通信端口的連接雙絞線橙白、橙綠白、綠藍(lán)白、藍(lán)棕白、棕橙白、橙綠白、藍(lán)藍(lán)白、綠棕白、棕標(biāo)準(zhǔn)化線序568A綠白，綠，橙白，藍(lán)，藍(lán)白，橙，棕白，棕568B橙白，橙，綠白，藍(lán)，藍(lán)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(luò)層網(wǎng)絡(luò)地址路由協(xié)議與可路由協(xié)議面向連接和無(wú)連接的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議操作傳輸層端到端通信流量控制確認(rèn)技術(shù)高層協(xié)議v學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：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(jiǎn)單的分層設(shè)計(jì)，與OSI參考模型有清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng) 用 層傳輸層網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部Ip首部 應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部以太網(wǎng)首部 應(yīng)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(bào)14 20204以太網(wǎng)幀46-1500字節(jié)應(yīng)用程序 TCP IP以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)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(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層提供應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)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(jìn)制數(shù)據(jù)流傳輸 物理層傳輸層協(xié)議概述應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接入層TCPUDPTCP/UDP報(bào)文格式0816243116位源端口16位目的端口32位序列號(hào)32位確認(rèn)號(hào)URGACKPSHRSTSYNFI

9、N首部長(zhǎng)度保留(6位)16位窗口大小16位TCP校驗(yàn)和16位緊急指針選項(xiàng)數(shù)據(jù)0816243116位源端口16位目的端口16位UDP校驗(yàn)和數(shù)據(jù)UDPUDP報(bào)文格式報(bào)文格式TCPTCP報(bào)文格式報(bào)文格式16位UDP長(zhǎng)度端口號(hào)v 傳輸層協(xié)議用端口號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)和區(qū)分各種上層應(yīng)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(dòng)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(luò)層協(xié)議概述網(wǎng)絡(luò)接入層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層 IP ARP RARP ICMP IP報(bào)文格式版本報(bào)文長(zhǎng)度服務(wù)類型總 長(zhǎng) 度標(biāo) 識(shí) 符標(biāo)志片 偏 移生存時(shí)間協(xié) 議報(bào) 頭 校 驗(yàn) 和源 IP 地 址目 的 IP 地 址IP 選 項(xiàng)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