1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights Internal 2021-10-16數據通信網絡基礎 OSI網際互聯Author/ Email: 朱仕耿 261992 / Version: V1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedPage 2學習完此課程，您將會：l了解數通網絡的基本概念l熟悉OSI七層參考模型l熟悉數據通信的基本過程目 標HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedPage 3第1章 數據通信網絡的基本概念第2章 OSI七層

2、參考模型課程內容HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網絡的概念什么是協議Protocols什么是數據DataComputerComputerServerHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網絡的概念HUB(集線器)沖突Collision沖突域Collision DomainServerHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網絡的概念交換Switching單播Unicast組播Multicast廣播Broadcas

3、t廣播域Broadcast DomainSwitch（交換機）ServerHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網絡的概念數據幀的交換終端用戶設備的接入基本的接入安全功能廣播域的隔離(VLAN)二層鏈路的冗余、防環及負載均衡HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網絡的概念LAN1LAN2Router（路由器）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網絡的概念隔絕廣播、實現跨三層的數據互訪路由協議的支持、維護路由表路徑選

4、擇及數據轉發廣域網接入、地址轉換及特定的安全功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved多層交換網絡用戶區服務器區HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved什么是網絡拓撲（Topology）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網絡技術成長之路這是什么什么是路由，什么是交換？這怎么用OSPF怎么配置，怎么驗證和查看？協議機制OSPF鄰接關系如何建立？STP的詳細工作過程如何？報文及底層協議的底層工作機制、報文層面的細節歸施

5、排優規劃、實施、排錯、優化；實戰層面從宏觀到微觀再回宏觀HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedPage 13第1章 數據通信網絡的基本概念第2章 OSI七層參考模型課程內容HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網際互聯及OSI七層模型l什么是OSI七層參考模型lOSI每一個Layer的定義及用途l如何使用OSI參考模型分析網絡通信過程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI 網際互聯lOSI的概念：Open Sy

6、stem Interconnect開放系統互連參考模型，是由ISO（國際標準化組織）定義的。它是個靈活的、穩健的和可互操作的模型，并不是協議，而是一個偉大的模型。常用來分析和設計網絡體系結構。lOSI模型的目的：規范不同系統的互聯標準，使兩個不同的系統能夠較容易的通信，而不需要改變底層的硬件或軟件的邏輯。lOSI模型分為七層：OSI把網絡按照層次分為七層，由下到上分別為物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI的優點(不限于)l將網絡的通信過程劃分為小一些、簡單一些的部件,

7、因此有助于各個部件的開發、設計和故障排除l通過網絡組件的標準化,允許多個供應商進行開發l通過定義在模型的每一層實現什么功能,鼓勵產業的標準化l允許各種類型的網絡硬件和軟件相互通信l防止對某一層所做的改動影響到其他的層,這樣就有利于開發HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI參考模型底層：負責網絡數據傳輸高層：負責主機之間的數據傳輸ApplicationPresentationSessionTransport LayerNetwork LayerData Link Physical7123456HUAWEI TECHNOLOGIES

8、 CO., LTD. All rights reservedOSI參考模型各種應用程序、協議數據和信息的語法轉換內碼，數據壓縮解壓、加密解密為通信雙方制定通信方式，并創建、注銷會話提供可靠或者不可靠的端到端傳輸邏輯尋址；路由選擇將分組數據封裝成幀；提供節點到節點方式的傳輸；差錯檢測在媒介上傳輸比特流；提供機械的和電氣的規約應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI參考模型特點：1. OSI模型每層都有自己的功能集；2. 層與層之間相互獨立又相互依靠；3. 上層依賴于下層，下層為上層提供服

9、務。應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第7層 應用層為應用軟件提供接口，使應用程序能夠使用網絡服務常見的應用層協議：http(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)、dns(53)等應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第6層 表示層數據的解碼和編碼 數據的加密和解密 數據的壓縮和解壓縮常見的標準如：ASCIIJPEG應用層表示層會

10、話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第5層 會話層負責建立、管理和終止表示層實體之間的會話連接在設備或節點之間提供會話控制它在系統之間協調通信過程應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第4層 傳輸層負責將來自上層應用程序的數據進行分段和重組，并將它們組合為同樣的數據流形式。提供端到端的數據傳輸服務工作在傳輸層的協議：TCPUDP應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHN

11、OLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3層 網絡層定義了邏輯地址（三層地址）分組尋址，負責將分組數據從源端傳輸到目的端路由選擇、維護路由表應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3層 網絡層l設備：路由器（Router）廣播、組播隔絕尋址及數據轉發，選擇到達目的網絡的最佳路徑路由發現、路徑選擇、維護路由表流量管理連接廣域網(WAN)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3層 網絡層l邏輯地址

12、：IP地址IP地址用于在一個IP網絡中標識一個節點或者一個設備的接口，同時也用于數據包在網絡中的尋址。IP NetworkDATA源地址 目的地址 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3層 網絡層l路由（Routing）Page 27IP NetworkIP PacketsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI參考模型在不可靠的物理鏈路上，提供可靠的數據傳輸服務，把幀從一跳（節點

13、）移動到另一跳（節點）組幀、物理編址、流量控制、差錯控制、接入控制應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第2層 數據鏈路層l數據鏈路層在物理層基礎上向網絡層提供服務l數據鏈路層在物理鏈路上提供可靠的數據傳輸l局域網的數據鏈路層協議有以太網、令牌環網等l廣域網數據鏈路層協議有PPP、HDLC、Frame Relay等HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第2層 數據鏈路層l以太網二層邏輯地址：MAC地址PreambleDest ad

14、dSource addLength/TYPEDataFCS0000.0Cxx.xxxxIEEE assignedVendor assignedMACAddress(48bits)華為產品MAC地址前3個字節是0 x00E0FC。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第2層 數據鏈路層l設備：交換機（Switch）123交換機每個端口是一個沖突域整臺交換機屬于一個廣播域交換機基于MAC進行尋址HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1層 物理層定義接口和媒體的物理特性定義比特的

15、表示、數據傳輸速率、信號的傳輸模式（單工、半雙工、全雙工）定義網絡物理拓撲（網狀、星型、環型、總線型等拓撲結構）負責把逐個的比特從一跳（結點）移動到另一跳（結點）。應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1層 物理層l物理層標準規定了信號、連接器和電纜要求。l接口及連接器HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1層 物理層l5類雙絞線的線序Page 341 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8Side 1Sid

16、e 2Side 1Side 21=橙白2=橙3=綠白4=藍5=藍白6=綠7=棕白8=棕1=綠白2=綠3=橙白4=藍5=藍白6=橙7=棕白8=棕1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8Side 1Side 2Side 1Side 21=橙白2=橙3=綠白4=藍5=藍白6=綠7=棕白8=棕1=橙白2=橙3=綠白4=藍5=藍白6=綠7=棕白8=棕直通線交叉線HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1層 物理層l光纖接頭Page 35FCPC型光尾纖接頭外形圖SCPC型光尾纖接頭外形圖ST-PC型光尾纖接頭外形圖FC/PC

17、SC/PC型光尾纖外形圖HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1層 物理層lLayer1 物理層設備：Hub集線器整臺設備在同一個沖突域 (collision domain)整臺設備都在同一個廣播域( broadcast domain)設備共享帶寬HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI參考模型各種應用程序、協議數據和信息的語法轉換內碼，數據壓縮解壓、加密解密為通信雙方制定通信方式，并創建、注銷會話提供可靠或者不可靠的端到端傳輸邏輯尋址；路由選擇將分組數據封裝成幀；提供

18、節點到節點方式的傳輸；差錯檢測在媒介上傳輸比特流；提供機械的和電氣的規約應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved借助OSI模型理解數據傳輸過程應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層網絡層數據鏈路層物理層應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層ABHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved借助OSI模型理解數據傳輸過程（封裝）Page 39ApplicationPresentationSessionTransport Network Data LinkPhysical DATADATATCP HeaderPayloadIP HeaderPayloadEth Header0010010110101