網(wǎng)絡(luò)工程基礎(chǔ),OSI網(wǎng)際互聯(lián)

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights Internal 2022-3-16數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) OSI網(wǎng)際互聯(lián)Author/ Email: 朱仕耿 261992 / Version: V1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedPage 2學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：l了解數(shù)通網(wǎng)絡(luò)的基本概念l熟悉OSI七層參考模型l熟悉數(shù)據(jù)通信的基本過程目 標(biāo)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedPage 3第1章 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的基本概念第2章 OSI七層參

2、考模型課程內(nèi)容HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網(wǎng)絡(luò)的概念什么是協(xié)議Protocols什么是數(shù)據(jù)DataComputerComputerServerHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網(wǎng)絡(luò)的概念HUB(集線器)沖突Collision沖突域Collision DomainServerHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網(wǎng)絡(luò)的概念交換Switching單播Unicast組播Multicast廣播Broadcast

3、廣播域Broadcast DomainSwitch（交換機(jī)）ServerHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網(wǎng)絡(luò)的概念數(shù)據(jù)幀的交換終端用戶設(shè)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(huán)及負(fù)載均衡HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網(wǎng)絡(luò)的概念LAN1LAN2Router（路由器）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網(wǎng)絡(luò)的概念隔絕廣播、實(shí)現(xiàn)跨三層的數(shù)據(jù)互訪路由協(xié)議的支持、維護(hù)路由表路徑選擇

4、及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)廣域網(wǎng)接入、地址轉(zhuǎn)換及特定的安全功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved多層交換網(wǎng)絡(luò)用戶區(qū)服務(wù)器區(qū)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved什么是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌═opology）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成長(zhǎng)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(yàn)證和查看？協(xié)議機(jī)制OSPF鄰接關(guān)系如何建立？STP的詳細(xì)工作過程如何？報(bào)文及底層協(xié)議的底層工作機(jī)制、報(bào)文層面的細(xì)節(jié)歸施排

5、優(yōu)規(guī)劃、實(shí)施、排錯(cuò)、優(yōu)化；實(shí)戰(zhàn)層面從宏觀到微觀再回宏觀HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedPage 13第1章 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的基本概念第2章 OSI七層參考模型課程內(nèi)容HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved網(wǎng)際互聯(lián)及OSI七層模型l什么是OSI七層參考模型lOSI每一個(gè)Layer的定義及用途l如何使用OSI參考模型分析網(wǎng)絡(luò)通信過程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI 網(wǎng)際互聯(lián)lOSI的概念：Open Sys

6、tem Interconnect開放系統(tǒng)互連參考模型，是由ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）定義的。它是個(gè)靈活的、穩(wěn)健的和可互操作的模型，并不是協(xié)議，而是一個(gè)偉大的模型。常用來分析和設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。lOSI模型的目的：規(guī)范不同系統(tǒng)的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，使兩個(gè)不同的系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)按照層次分為七層，由下到上分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI的優(yōu)點(diǎn)(不限于)l將網(wǎng)絡(luò)的通信過程劃分為小一些、簡(jiǎn)單一些的部件,因

7、此有助于各個(gè)部件的開發(fā)、設(shè)計(jì)和故障排除l通過網(wǎng)絡(luò)組件的標(biāo)準(zhǔn)化,允許多個(gè)供應(yīng)商進(jìn)行開發(fā)l通過定義在模型的每一層實(shí)現(xiàn)什么功能,鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化l允許各種類型的網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件相互通信l防止對(duì)某一層所做的改動(dòng)影響到其他的層,這樣就有利于開發(fā)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI參考模型底層：負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸高層：負(fù)責(zé)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸ApplicationPresentationSessionTransport LayerNetwork LayerData Link Physical7123456HUAWEI TECHNOLOGIES

8、CO., LTD. All rights reservedOSI參考模型各種應(yīng)用程序、協(xié)議數(shù)據(jù)和信息的語(yǔ)法轉(zhuǎn)換內(nèi)碼，數(shù)據(jù)壓縮解壓、加密解密為通信雙方制定通信方式，并創(chuàng)建、注銷會(huì)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(shù)據(jù)封裝成幀；提供節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)方式的傳輸；差錯(cuò)檢測(cè)在媒介上傳輸比特流；提供機(jī)械的和電氣的規(guī)約應(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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI參考模型特點(diǎn)：1. OSI模型每層都有自己的功能集；2. 層與層之間相互獨(dú)立又相互依靠；3. 上層依賴于下層，下層為上層提供服務(wù)

9、。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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第7層 應(yīng)用層為應(yīng)用軟件提供接口，使應(yīng)用程序能夠使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)常見的應(yīng)用層協(xié)議：http(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)、dns(53)等應(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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第6層 表示層數(shù)據(jù)的解碼和編碼 數(shù)據(jù)的加密和解密 數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮常見的標(biāo)準(zhǔn)如：ASCIIJPEG應(yīng)用層表示層會(huì)話

10、層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第5層 會(huì)話層負(fù)責(zé)建立、管理和終止表示層實(shí)體之間的會(huì)話連接在設(shè)備或節(jié)點(diǎn)之間提供會(huì)話控制它在系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)通信過程應(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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第4層 傳輸層負(fù)責(zé)將來自上層應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)進(jìn)行分段和重組，并將它們組合為同樣的數(shù)據(jù)流形式。提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)工作在傳輸層的協(xié)議：TCPUDP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HUAWEI TECHNO

11、LOGIES CO., LTD. All rights reserved第3層 網(wǎng)絡(luò)層定義了邏輯地址（三層地址）分組尋址，負(fù)責(zé)將分組數(shù)據(jù)從源端傳輸?shù)侥康亩寺酚蛇x擇、維護(hù)路由表應(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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3層 網(wǎng)絡(luò)層l設(shè)備：路由器（Router）廣播、組播隔絕尋址及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，選擇到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑路由發(fā)現(xiàn)、路徑選擇、維護(hù)路由表流量管理連接廣域網(wǎng)(WAN)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3層 網(wǎng)絡(luò)層l邏輯地址：

12、IP地址IP地址用于在一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)識(shí)一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者一個(gè)設(shè)備的接口，同時(shí)也用于數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的尋址。IP NetworkDATA源地址 目的地址 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3層 網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，把幀從一跳（節(jié)點(diǎn)）

13、移動(dòng)到另一跳（節(jié)點(diǎn)）組幀、物理編址、流量控制、差錯(cuò)控制、接入控制應(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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第2層 數(shù)據(jù)鏈路層l數(shù)據(jù)鏈路層在物理層基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)l數(shù)據(jù)鏈路層在物理鏈路上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸l局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等l廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有PPP、HDLC、Frame Relay等HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第2層 數(shù)據(jù)鏈路層l以太網(wǎng)二層邏輯地址：MAC地址PreambleDest add

14、Source addLength/TYPEDataFCS0000.0Cxx.xxxxIEEE assignedVendor assignedMACAddress(48bits)華為產(chǎn)品MAC地址前3個(gè)字節(jié)是0 x00E0FC。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第2層 數(shù)據(jù)鏈路層l設(shè)備：交換機(jī)（Switch）123交換機(jī)每個(gè)端口是一個(gè)沖突域整臺(tái)交換機(jī)屬于一個(gè)廣播域交換機(jī)基于MAC進(jìn)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表

15、示、數(shù)據(jù)傳輸速率、信號(hào)的傳輸模式（單工、半雙工、全雙工）定義網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)洌ňW(wǎng)狀、星型、環(huán)型、總線型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）負(fù)責(zé)把逐個(gè)的比特從一跳（結(jié)點(diǎn)）移動(dòng)到另一跳（結(jié)點(diǎn)）。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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1層 物理層l物理層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了信號(hào)、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 1Side

16、 2Side 1Side 21=橙白2=橙3=綠白4=藍(lán)5=藍(lán)白6=綠7=棕白8=棕1=綠白2=綠3=橙白4=藍(lán)5=藍(lán)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(lán)5=藍(lán)白6=綠7=棕白8=棕1=橙白2=橙3=綠白4=藍(lán)5=藍(lán)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/PCS

17、C/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(shè)備：Hub集線器整臺(tái)設(shè)備在同一個(gè)沖突域 (collision domain)整臺(tái)設(shè)備都在同一個(gè)廣播域( broadcast domain)設(shè)備共享帶寬HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI參考模型各種應(yīng)用程序、協(xié)議數(shù)據(jù)和信息的語(yǔ)法轉(zhuǎn)換內(nèi)碼，數(shù)據(jù)壓縮解壓、加密解密為通信雙方制定通信方式，并創(chuàng)建、注銷會(huì)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(shù)據(jù)封裝成幀；提供節(jié)

18、點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)方式的傳輸；差錯(cuò)檢測(cè)在媒介上傳輸比特流；提供機(jī)械的和電氣的規(guī)約應(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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved借助OSI模型理解數(shù)據(jù)傳輸過程應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(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ABHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved借助OSI模型理解數(shù)據(jù)傳輸過程（封裝）Page 39ApplicationPresentationSessionTransport Network Data LinkPhysical DATADATATCP HeaderPayloadIP HeaderPayloadEth Header0010010110101