互聯網絡概念概述日期目標通過本章的學習，你將能做到以下內容：描述數據流量在源和目的設備之間如何交換識別HUB、交換機和路由器的功能和任務，他們在網絡中什么地方最適合選擇適當的CISCO設備滿足客戶的網絡需求日期定義網絡組成總部MainOffice分部BranchOffice

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日期Floor2Floor1ServerFarm定義網絡組成BranchOfficeTelecommuterISDN遠程用戶Campus日期網絡設計的層次模型DistributionLayer分布層CoreLayer核心層AccessLayer接入層注意：這只是一個概念性的邏輯模型，而不是實際的物理連接模型。日期Endstationentrypointtothenetwork把終端設備接入網絡，提供本地服務AccessLayer接入層訪問層特性日期AccessLayer接入層的匯聚點

AggregationPointRoutestraffic路由流量Broadcast/Multicast

Domains廣播/組播域MediaTranslation介質轉換Security安全遠程接入訪問DistributionLayer分布層特性日期核心層特性Fasttransport盡可能快速傳輸Nopacketmanipulation一般不進行路由選擇、訪問列表控制、包過濾CoreLayer日期OSI模型概述OSI開放系統互連參考模型是一種協議規范，用來規范網絡協議的設計與實現。引入OSI參考模型的目的在于使得各廠家之間的網絡設備能夠互聯互通面向應用的上層Application(Upper)LayersSessionPresentationApplication日期OSI模型概述面向端到端的數據流DataFlowLayersTransportLayerDataLinkNetworkLayerPhysical面向應用的上層Application(Upper)LayersSessionPresentationApplication日期應用層的作用TelnetFTP用戶接口EXAMPLESApplication日期TelnetFTPASCIIEBCDICJPEG用戶接口數據如何表示象加密這樣的數據處理EXAMPLESPresentationApplication應用層作用日期TelnetFTPASCIIEBCDICJPEG會話的建立和維護，并區分不同的會話用戶接口數據如何表示象加密這樣的數據處理OperatingSystem/ApplicationAccessScheduling同一系統運行多個不同的應用程序，如SQL,RPCEXAMPLESSessionPresentationApplication應用層的作用日期協調不同應用層數據用戶接口數據如何表示象加密這樣的數據處理TelnetFTPASCIIEBCDICJPEG操作系統/應用程序訪問調度TransportLayerDataLinkNetworkLayerPhysicalEXAMPLESSessionPresentationApplication應用層作用日期數據流層作用EIA/TIA-232

V.35EXAMPLESPhysical兩個設備之間位的運行規范電壓，線速，線纜的針輸出等日期802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35EXAMPLESDataLinkPhysical組合位到字節并把字節組合成幀使用MAC地址訪問物理介質錯誤檢查和糾錯兩個設備之間位的運行規范電壓，線速，線纜的針輸出等數據流層作用日期802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPXEXAMPLESNetworkDataLinkPhysical提供邏輯尋址，使路由器用來路徑確定組合位到字節并把字節組合成幀使用MAC地址訪問物理介質錯誤檢查和糾錯兩個設備之間位的運行規范電壓，線速，線纜的針輸出等數據流層作用日期TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPXEXAMPLESTransportDataLinkPhysical可靠或不可靠數據傳輸重傳以前進行糾錯Network提供邏輯尋址，使路由器用來路徑確定組合位到字節并把字節組合成幀使用MAC地址訪問物理介質錯誤檢查和糾錯兩個設備之間位的運行規范電壓，線速，線纜的針輸出等數據流層作用日期TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPXPresentationApplicationSessionEXAMPLESTransportDataLinkPhysicalNetwork可靠或不可靠數據傳輸重傳以前進行糾錯提供邏輯尋址，使路由器用來路徑確定組合位到字節并把字節組合成幀使用MAC地址訪問物理介質錯誤檢查和糾錯兩個設備之間位的運行規范電壓，線速，線纜的針輸出等數據流層作用日期分層的優點把網絡任務分層，并定義標準的層間接口，可使各個獨立的協議使層次更加簡潔便于學習和討論協議規范的很多細節層間的標準接口便于工程模塊化，使每種產品可以只完成某幾層的功能創建了一個更好的互操作環境降低了復雜性，提高程序修改和產品開發的效率便于定位和排除故障每層利用緊鄰的下層服務，并向緊鄰的上層提供服務日期TransportDataLinkPhysicalNetworkPresentationApplicationSessionSegmentPacketBitsFramePDUOSI層間通信（同一計算機中相鄰層間的通信）同一臺計算機中相鄰層之間的通信：發送數據時，從高層到低層接收數據時，從低層到高層日期TransportDataLinkPhysicalNetworkPresentationApplicationSessionSegmentPacketBitsFramePDUOSI層間通信（不同計算機中相同層間的通信）不同計算機上相同層之間的通信才能發揮網絡的作用！TransportDataLinkPhysicalNetworkPresentationApplicationSession日期TransportDataLinkPhysicalNetworkUpperLayerDataUpperLayerDataTCPHeaderDataIPHeaderDataLLCHeader0101110101001000010DataMACHeaderPresentationApplicationSessionSegmentPacketBitsFrameUserdataFCSFCS封裝數據封裝：把每一層的數據放置在包頭和包尾之間，然后發送給下一層。日期UpperLayerDataLLCHdr+IP+TCP+UpperLayerDataMACHeaderIP+TCP+UpperLayerDataLLCHeaderTCP+UpperLayerDataIPHeaderUpperLayerDataTCPHeader0101110101001000010Transport

段DataLink

幀Physical位Network

包PresentationApplicationSession解封裝數據解包：是封裝的反向過程，把去掉本層頭部和尾部的數據發往其上一層。日期Transport

段DataLink

幀Physical位Network

包PresentationApplicationSessionTCP/IP,NetWare協議與OSI模型的比較OSITCP網絡接口IP,ARP,ICMPApplicationTCP/IPUDPMAC協議IPXSAP,NCPNetWareSPX日期ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalOSI模型PDU功能職責實例練習：OSI模型日期ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDataLinkPhysicalOSIModelPDUFunctionalResponsibilitiesExamplesSegmentPacketFrameBitsKeepingdifferentapplications’dataseparateUserInterfaceDefineshowdataispresentedDefinesreliableorunreliabledeliveryProvidelogicaladdressingwhichroutersuseforpathdeterminationCombinesbitsintobytesandbytesintoframes,offersaccesstomediausingMACaddressandperformserrordetectionnotcorrectionSpecifiesvoltage,wirespeedandpin-outcablesandmovesbitsbetweendevicesTCP,UDPSPX802.3/802.2HDLCTIA/EIA-232

V.35IP,IPXTelnet,HTTPASCII,EBCDIC,JPEGOperatingSystem/ApplicationAccessScheduling練習答案日期定義介質類型連接器類型信號類型Ethernet802.3V.35PhysicalEIA/TIA-232物理層功能日期物理層:Ethernet/802.3HubHostsHost10Base2—ThinEthernet185m10Base5—ThickEthernet500m10BaseT—TwistedPair100m10M802.3100M802.3u1000M802.3z日期ABCDPhysical所有設備在相同的沖突域所有設備在相同的廣播域設備共享相同的帶寬Hubs在物理層操作日期Hubs:一個沖突域更多的終端站意味著更多的沖突域使用CSMA/CD載波偵聽多路訪問／沖突檢測協議先檢測網絡是否正在通信，如無通信則發送數據直到時間片用完為止，如有通信則等待一段時間后再檢測檢測網絡有無沖突的方法：在發送數據的同時接收數據，如二者不同表明有沖突，反之無沖突日期定義物理的源和目的地址指明上層所用的協議

(服務訪問點)網絡拓撲

幀順序流量控制面向連接和非面向連接DataLinkPhysicalEIA/TIA-232v.35EthernetFrameRelayHDLC802.2802.3數據鏈路層功能注意：數據鏈路層分為LLC和MAC兩個子層日期DataSourceaddFCSLengthDestaddVariable26640000.0Cxx.xxxxVendorassignedIEEEassignedMACLayer-802.3PreambleEthernetIIuses“Type”hereanddoesnotuse802.2.MACAddress8#BytesMACLayer-802.3局域網上的每個設備有唯一的MAC地址日期DataDest

SAPSource

SAPDataSourceaddFCSLengthDestaddVariable11802.2(SAP-指明高層協議類型)MACLayer-802.3Ctrl1or232PreambleDataDestSAPAASourceSAPAAVariable11802.2(SNAP-子網訪問協議)Ctrl031or2OROUIIDType#Bytes#BytesLLCLayer-802.2日期每個端口處于一個獨立的沖突域所有端口處于同一個廣播域所有設備獨享帶寬DataLinkOR123124交換機和網橋在數據鏈路層日期交換機每個岔路口都有專用車道每個網段有它自己的沖突域廣播被轉發到所有的網段MemorySwitch日期尋址：定義與具體協議相關的

邏輯源和目的地址路由：定義通過網絡的路徑使多數據鏈路相互連接NetworkIP,IPXDataLinkPhysicalEIA/TIA-232v.35EthernetFrameRelayHDLC802.2802.3網絡層功能日期DataSource

addressDestination

addressIPHeaderNodeNetworkLogicalAddressNetworkLayerEndStationPacket網絡層包格式日期點分十進制

11111111

11111111

00000000

00000000

10101100

00010000

01111010

11001100Binary

MaskBinary

Address0417216122204255AddressMask25500NetworkHost日期路由器:運行在網絡層廣播控制多播控制優化路徑的確定流量管理邏輯尋址連接到WAN日期用路由器來提供遠程訪問InternetTelecommuterBranchOfficeModemorISDNTAMobileUserMainOffice日期路由過程從原計算機上將數據發送到某個鄰近路由器把數據從鄰近源計算機的路由器發送到鄰近目的計算機的路由器將數據從鄰近目的計算機的路由器發送到最終的目的計算機日期RoutingTableNETINTMetric124S0S0E01001.04.01.3E04.3S02.2E02.1S01.2RoutingTableNETINTMetric124E0S0S0001Logicaladdressingallowsforhierarchicalnetwork必需配置，不像交換機可以即插即用。使用配置信息確定網絡路徑路由器中的路由表日期例：A要與E通信路由器重新建立數據鏈路層的幀頭部和尾部ABCDE網絡層地址L3aL3b1L3b2L3c1L3c2L3d1L3d2L3eMAC地址L2aL2b1L2b2L2c1L2c2L2d1L2d2L2e111222日期A與E通信中數據幀與包的變化DataSource

addressDestination

addressIPHeader第3層數據包邏輯源目的地址始終不變DataL3aL3eIPHeaderDataSourceaddFCSLengthDestaddPreamble第2層數據幀物理源目的地址不斷在改變A-BDataL2aFCSLengthL2b1PreambleB-CDataL2b2FCSLengthL2c1PreambleC-DDataL2c2FCSLengthL2d1PreambleD-EDataL2d2FCSLengthL2ePreamble日期區別上層應用實現應用之間端到端的連接控制數據的發送速率，盡量減少不必要的數據丟失為數據傳輸提供可靠或不可靠服務NetworkIPXIPTransportSPXTCPUDP傳輸層功能日期幾個重要概念面向連接的協議：該協議在開始傳輸數據之前需要在兩端點之間預先建立聯系。無連接的協議：該協議在開始傳輸數據之前不需要在兩端點之間預先建立聯系。可靠傳輸：傳輸過程具有差錯檢測和恢復功能。注意：面向連接的協議不一定提供差錯恢復，而具有差錯恢復的協議并不一定是面向連接的。差錯檢測：使用幀校驗和FCS或者類似字段的包頭和包尾來檢測協議數據單元PDU中的比特錯誤，從而發現錯誤，并丟棄該PDU.差錯恢復：對因發現錯誤而丟失的數據要作出響應，并重傳送該數據。日期SynchronizeAcknowledge,SynchronizeAcknowledgeDataTransfer(SendSegments)SenderReceiverConnectionEstablishedTCP面向連接協議的“三次握手”日期協議綜合比較連接可靠協議例子面向連接可靠傳輸LC802.2TCPSPX不可靠傳輸PPPFrameRelay虛電路無連接可靠傳輸TFTPNetwareNCP不可靠傳輸UDPIPIPX等日期HubBridgeSwitchRouterCollisionDomains:1444BroadcastDomains:1114NetworkDeviceDomains日期選擇一個CISCO產品DistributionLayerCoreLayerAccessLayer日期產品選擇的考慮因素提供當今你需要的功能和特性能力和特性

容易安裝和集中化管理提供網絡的彈性對現有基礎設備的投資保護提供系統的擴展能力為移動用戶和分部提供無縫的連接訪問日期FirstselectWAN

technologysolutions

basedonthefollowing:AvailabilityofserviceBandwidthrequirementCostSecond,chooseproducts

thatsupportselectedWANsolutions產品選擇考慮因素(續)CostperMonthUsageLeasedLine,T1Modem/ISDNFrameRelay0日期15441286456DetermineapplicationsthatyouwanttorunISDN,

FrameRelayOldModemTelnetNewModemWebBrowsingVoiceVideo,MultimediaE-Mail,FileTransferLeasedLine,FrameRelay,XDSLkbps產品選擇考慮因素(續)日期SelectionIssues:Needfor10Mbpsor100MbpsonmediaPortdensityNeedformanagementconsoleEasyOperationsCisco1500

MicroHubCiscoFastHub300Cisco1528MicroHub10/100Cisco

FastHub400CiscoFastHub200CiscoFastHub100CiscoHubProducts日期SelectionIssues:Needfor10Mbps,100Mbps,or1000MbpsonmediaNeedfortrunking(中繼)andinter-switchlinksWorkgroupsegmentation(VLANs)PortdensityneedsDifferentuserinterfaces

Desktop/Workgroup

SolutionsWiring

Closet/Backbone

SolutionsCisco1548Micro

Switch10/100Catalyst

3000seriesCatalyst2900

seriesXLCatalyst

1900/2820seriesCatalyst

2900series