WLAN培訓(xùn) 無線傳輸與接入事業(yè)部 產(chǎn)品部2010年3月 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)常用組件 議題 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 定義 簡單定義 互聯(lián)起來的獨(dú)立自主的計算機(jī)集合 完整的定義 利用通信設(shè)備和線路 將分布在不同地理位置的 功能獨(dú)立的多個計算機(jī)系統(tǒng)連接起來 以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能 數(shù)據(jù)交換和通信計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)之間或計算機(jī)與終端之間 可以快速可靠地相互傳遞數(shù)據(jù) 程序或文件 資源共享充分利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中提供的資源 包括硬件 軟件和數(shù)據(jù) 是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的主要目標(biāo)之一 提高系統(tǒng)的可靠性在一些用于計算機(jī)實(shí)時控制和要求高可靠性的場合 通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)備份技術(shù)可以提高計算機(jī)系統(tǒng)的可靠性 分布式網(wǎng)絡(luò)處理和負(fù)載均衡對于大型的任務(wù)或當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某臺計算機(jī)的任務(wù)負(fù)荷太重時 可將任務(wù)分散到網(wǎng)絡(luò)中的各臺計算機(jī)上進(jìn)行 或由網(wǎng)絡(luò)中比較空閑的計算機(jī)分擔(dān)負(fù)荷 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的計算機(jī)與終端 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的通信控制處理機(jī)CCP與通信線路 資源子網(wǎng) 通信子網(wǎng) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件 網(wǎng)絡(luò)通信軟件 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)管理軟件和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件 資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng) 資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)由主機(jī) 終端 終端控制器 連網(wǎng)外設(shè) 各種軟件資源與信息資源組成 資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù) 向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)由通信控制處理機(jī) 通信線路與其它通信設(shè)備組成 完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸 轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍 局域網(wǎng) 城域網(wǎng) 廣域網(wǎng) 按網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式 廣播式網(wǎng)絡(luò) 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) 按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍 公用網(wǎng) 專用網(wǎng) 按通信介質(zhì) 有線網(wǎng) 無線網(wǎng) 按企業(yè)管理分類 內(nèi)聯(lián)網(wǎng) Intranet 外聯(lián)網(wǎng) Extranet 因特網(wǎng) Internet 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 拓?fù)鋵W(xué)把實(shí)體抽象成與其大小 形狀無關(guān)的點(diǎn) 將連接實(shí)體的線路抽象成線 進(jìn)而研究點(diǎn) 線 面之間關(guān)系 在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中 將主機(jī)和終端抽象為點(diǎn) 將通信介質(zhì)抽象為線 形成點(diǎn)和線組成的圖形 使人們對網(wǎng)絡(luò)整體有明確的全貌印象 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是網(wǎng)絡(luò)中通信線路和站點(diǎn) 計算機(jī)或設(shè)備 的幾何排列形式 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星 形 拓 撲 樹 型 拓 撲 總 線 型 拓 撲 環(huán) 型 拓 撲 網(wǎng) 狀 型 拓 撲 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 國際電信聯(lián)盟 ITU 美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會 ANSI 電氣和電子工程師學(xué)會 IEEE 互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組 IETF 美國電子工業(yè)協(xié)會 EIA 國際電工委員會 IEC 網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)常用組件 議題 開放系統(tǒng)互連參考模型 OSI RM 為了實(shí)現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的計算機(jī)系統(tǒng)之間以及不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO對各類計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究 并于1981年正式公布了一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型作為國際標(biāo)準(zhǔn) 稱為開放系統(tǒng)互連參考模型 OSI RM 也稱為ISO OSI 開放 表示任何兩個遵守OSI RM的系統(tǒng)都可以進(jìn)行互連 當(dāng)一個系統(tǒng)能按OSI RM與另一個系統(tǒng)進(jìn)行通信時 就稱該系統(tǒng)為開放系統(tǒng) 分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 簡化網(wǎng)絡(luò)的操作提供設(shè)備間兼容性和標(biāo)準(zhǔn)接口促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作結(jié)構(gòu)上可以分隔易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù) OSI的分層模型 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 1 2 3 4 5 6 7 提供應(yīng)用程序間通信 處理數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)加密等 建立 維護(hù)和管理會話 建立主機(jī)端到端連接 尋址和路由選擇 提供介質(zhì)訪問 鏈路管理等 比特流傳輸 對等層通信 主機(jī)A 主機(jī)B APDU PPDU SPDU Segment Packet Frame Bit 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 數(shù)據(jù)封裝 Data Data H Data H H 主機(jī) 服務(wù)器 交換機(jī) 路由器 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 Data Data H Data H H TCP IP的體系結(jié)構(gòu) OSI參考模型研究的初衷是希望為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議的發(fā)展提供一種國際標(biāo)準(zhǔn) 但由于Internet在全世界的飛速發(fā)展 使得TCP IP協(xié)議得到了廣泛的應(yīng)用 雖然TCP IP不是ISO標(biāo)準(zhǔn) 但廣泛的使用也使TCP IP成為一種 實(shí)際上的標(biāo)準(zhǔn) 并形成了TCP IP參考模型 不過 ISO的OSI參考模型的制定 也參考了TCP IP協(xié)議集及其分層體系結(jié)構(gòu)的思想 而TCP IP在不斷發(fā)展的過程中也吸收了OSI標(biāo)準(zhǔn)中的概念及特征 TCP IP協(xié)議的特點(diǎn) 開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 可以免費(fèi)使用 并且獨(dú)立于特定的計算機(jī)硬件與操作系統(tǒng) 獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件 可以運(yùn)行在局域網(wǎng) 廣域網(wǎng) 更適用于互連網(wǎng)中 統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案 使得整個TCP IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有唯一的地址 標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議 可以提供多種可靠的用戶服務(wù) TCP IP的層次結(jié)構(gòu) TCP IP分為四個層次 分別是網(wǎng)絡(luò)接口層 網(wǎng)際層 傳輸層和應(yīng)用層 TCP IP的層次結(jié)構(gòu)與OSI層次結(jié)構(gòu)的對照關(guān)系如下圖所示 TCP IP分層結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層 也被稱為網(wǎng)絡(luò)訪問層 包括了能使用TCP IP與物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的協(xié)議 它對應(yīng)OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 TCP IP標(biāo)準(zhǔn)并沒有定義具體的網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議 網(wǎng)際層網(wǎng)際層是在TCP IP標(biāo)準(zhǔn)中正式定義的第一層 網(wǎng)際層所執(zhí)行的主要功能是處理來自傳輸層的分組 將分組形成數(shù)據(jù)包 IP數(shù)據(jù)包 并為該數(shù)據(jù)包進(jìn)行路徑選擇 最終將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)發(fā)送到目的主機(jī) 在網(wǎng)際層中 最常用的協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議IP 其他一些協(xié)議用來協(xié)助IP的操作 傳輸層TCP IP的傳輸層也被稱為主機(jī)至主機(jī)層 與OSI的傳輸層類似 主要負(fù)責(zé)主機(jī)到主機(jī)之間的端對端通信 該層使用了兩種協(xié)議來支持兩種數(shù)據(jù)的傳送方法 即TCP協(xié)議和UDP協(xié)議 應(yīng)用層在TCP IP模型中 應(yīng)用程序接口是最高層 它與OSI模型中的高三層的任務(wù)相同 用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 比如文件傳輸 FTP 遠(yuǎn)程登錄 Telnet 域名服務(wù) DNS 和簡單網(wǎng)絡(luò)管理 SNMP 等 TCP IP協(xié)議集 OSI與TCP IP參考模型的比較 OSI和TCP IP有著許多的共同點(diǎn) 采用了協(xié)議分層方法 將龐大且復(fù)雜的問題劃分為若干個較容易處理的范圍較小的問題 各協(xié)議層次的功能大體上相似 都存在網(wǎng)絡(luò)層 傳輸層和應(yīng)用層 兩者都可以解決異構(gòu)網(wǎng)的互連 實(shí)現(xiàn)世界上不同廠家生產(chǎn)的計算機(jī)之間的通信 都是計算機(jī)通信的國際性標(biāo)準(zhǔn) 雖然OSI是國際通用的 但TCP IP是當(dāng)前工業(yè)界使用最多的 都能夠提供面向連接和無連接兩種通信服務(wù)機(jī)制 都基于一種協(xié)議集的概念 協(xié)議集是一簇完成特定功能的相互獨(dú)立的協(xié)議 OSI和TCP IP的差異 層數(shù)和層間調(diào)用關(guān)系不同最初設(shè)計差別對可靠性的強(qiáng)調(diào)不同標(biāo)準(zhǔn)的效率和性能上存在差別市場應(yīng)用和支持上不同 局域網(wǎng)的特點(diǎn) 局域網(wǎng)的主要特點(diǎn) 較小的地域范圍高傳輸速率和低誤碼率面向的用戶比較集中使用多種傳輸介質(zhì) 局域網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu) IEEE802標(biāo)準(zhǔn)遵循ISO OSI參考模型的原則 解決最低兩層 即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 的功能以及與網(wǎng)絡(luò)層的接口服務(wù) 網(wǎng)際互連有關(guān)的高層功能 IEEE802LAN參考模型與ISO OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系 IEEE802標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系 虛擬局域網(wǎng) VLAN 什么是虛擬局域網(wǎng) VLAN 通過路由和交換設(shè)備 在網(wǎng)絡(luò)的物理拓樸結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上建立一個邏輯網(wǎng)絡(luò) 以使得網(wǎng)絡(luò)中任意幾個局域網(wǎng)網(wǎng)段或 和 節(jié)點(diǎn)能夠組合成一個邏輯上的局域網(wǎng) 建立在局域網(wǎng)交換機(jī)上 以軟件方式實(shí)現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理 邏輯工作組的節(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制 同一邏輯分組的成員可以分布在相同的物理網(wǎng)段上 也可以分布在不同的網(wǎng)絡(luò)上 組建VLAN的原則 在網(wǎng)絡(luò)中盡量使用同一廠家的交換機(jī) 而且在能用交換機(jī)的地方盡量使用交換機(jī) 使用交換機(jī)組建一個范圍盡可能大的交換鏈路 并且讓盡可能多的計算機(jī)直接連接到交換機(jī)上 層次化地將交換機(jī)與交換機(jī)相連 要避免使用傳統(tǒng)的路由器 以保持整個網(wǎng)絡(luò)的連通性 根據(jù)應(yīng)用的需要 使用軟件劃分出若干個VLAN 每個VLAN上的所有計算機(jī)不論其所在的物理位置如何 都處在一個邏輯網(wǎng)中 VLAN之間可以互通 也可以不相通 若要實(shí)現(xiàn)其中的某些VLAN能夠互通 則使用一臺中央路由器 或者路由交換機(jī) 將這些VLAN互連起來 從而形成一個完整的VLAN VLAN的優(yōu)點(diǎn) 控制網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴 確保網(wǎng)絡(luò)的安全性 簡化網(wǎng)絡(luò)管理 網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)常用組件 議題 中繼器 中繼器 Repeater 又被稱為轉(zhuǎn)發(fā)器 它是局域網(wǎng)連接中最簡單的設(shè)備 它的作用是將因傳輸而衰減的信號進(jìn)行放大 整形和轉(zhuǎn)發(fā) 從而擴(kuò)展了局域網(wǎng)的距離 集線器 集線器 HUB 是帶有多個端口的中繼器 轉(zhuǎn)發(fā)器 也是一個工作在OSI模型中的物理層設(shè)備 按集線器端口連接介質(zhì)的不同 集線器可連接同軸電纜 雙絞線和光纖 許多集線器上除了帶有RJ 45接口外 還帶有一個AUI粗纜接口和 或 一個BNC細(xì)纜接口 以實(shí)現(xiàn)不同介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的連接 集線器細(xì)纜 UTP 10Base2 細(xì)纜Ethernet 10Base5粗纜Ethernet 10BaseT 雙絞線 服務(wù)器 集線器粗纜 細(xì)纜 以太網(wǎng)交換機(jī) 端口密度是指交換機(jī)提供的端口數(shù) 通常為8 24個端口 端口速率為為10Mbps或100Mbps LED指示燈通常用來指示以太網(wǎng)交換機(jī)的信息或交換狀態(tài) 高速端口用來連到服務(wù)器或主干網(wǎng)絡(luò)上 可以是100Mbps或1000Mbps端口 可以連接100Mbps的FDDI 快速以太網(wǎng)絡(luò) 100Base TX 或上連到千兆位交換網(wǎng)絡(luò) 管理端口用來連接終端或調(diào)制解調(diào)器以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理 使用的接口通常為RS 232C 交換機(jī)的種類 桌面交換機(jī)支持的MAC地址的數(shù)量非常少 直接提供到桌面的連接 工作組交換機(jī) 不但可以連接計算機(jī) 而且連接一個集線器或另一個交換機(jī) 部門交換機(jī)所有端口上支持全雙工操作 以高速和高可靠的方式傳輸數(shù)據(jù)幀 并提供更多的管理功能 企業(yè)交換機(jī)可以支持許多不同類型的網(wǎng)絡(luò)組件 以支持對多種設(shè)備的連接 比如以太網(wǎng)設(shè)備 快速以太網(wǎng)設(shè)備 FDDI設(shè)備以及廣域網(wǎng)的連接設(shè)備等 具有非常強(qiáng)大的管理功能 骨干交換機(jī)所有端口完全支持全雙工線路 支持遠(yuǎn)程監(jiān)測功能 而且具有強(qiáng)大的管理功能 為了提供系統(tǒng)的可靠性 通常采用雙冗余電源 交換機(jī)的技術(shù)分類與應(yīng)用 10Mbps交換機(jī) 交換機(jī)的技術(shù)分類與應(yīng)用 100Mbps交換機(jī) 交換機(jī)的技術(shù)分類與應(yīng)用 千兆位交換機(jī) 路由器 Router 路由器的工作原理 路由器的基本功能 連接功能網(wǎng)絡(luò)地址判斷最佳