網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)及常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備詳解課件

WLAN培訓——網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)無線傳輸與接入事業(yè)部/產(chǎn)品部2010年3月議題?網(wǎng)絡(luò)概述?網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)?網(wǎng)絡(luò)常用組件計算機網(wǎng)絡(luò)的定義?定義:?簡單定義：“互聯(lián)起來的獨立自主的計算機集合”；?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、功能獨立的多個計算機系統(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）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)”；計算機網(wǎng)絡(luò)的功能?數(shù)據(jù)交換和通信?計算機網(wǎng)絡(luò)中的計算機之間或計算機與終端之間，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)）是計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的主要目標之一。?提高系統(tǒng)的可靠性?在一些用于計算機實時控制和要求高可靠性的場合，通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)備份技術(shù)可以提高計算機系統(tǒng)的可靠性。?分布式網(wǎng)絡(luò)處理和負載均衡?對于大型的任務或當網(wǎng)絡(luò)中某臺計算機的任務負荷太重時，可將任務分散到網(wǎng)絡(luò)中的各臺計算機上進行，或由網(wǎng)絡(luò)中比較空閑的計算機分擔負荷。計算機網(wǎng)絡(luò)的組成?計算機網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成?計算機網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能：負責數(shù)據(jù)處理的計算機與終端；負責數(shù)據(jù)通信的通信控制處理機CCP與通信線路。??資源子網(wǎng)；通信子網(wǎng)；?計算機網(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)應用軟件；資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)終端終端主機通信線路主機?資源子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點主機通信子網(wǎng)?資源子網(wǎng)由主機、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)負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務。?通信子網(wǎng)終端主機終端資源子網(wǎng)主機?通信子網(wǎng)由通信控制處理機、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。計算機網(wǎng)絡(luò)的分類?按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍：?按通信介質(zhì)：?有線網(wǎng)；?局域網(wǎng)；?城域網(wǎng)；?廣域網(wǎng)；?按網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式：?無線網(wǎng)；?按企業(yè)管理分類：?內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet）；?廣播式網(wǎng)絡(luò)；?點到點網(wǎng)絡(luò)；?按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍：?外聯(lián)網(wǎng)（Extranet）；?因特網(wǎng)（Internet）；?公用網(wǎng)；?專用網(wǎng)；拓撲結(jié)構(gòu)?拓撲學把實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的點，將連接實體的線路抽象成線，進而研究點、線、面之間關(guān)系；?在計算機網(wǎng)絡(luò)中，將主機和終端抽象為點，將通信介質(zhì)抽象為線，形成點和線組成的圖形，使人們對網(wǎng)絡(luò)整體有明確的全貌印象；?計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)就是網(wǎng)絡(luò)中通信線路和站點（計算機或設(shè)備）的幾何排列形式。計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)星形拓撲樹型拓撲總線型拓撲環(huán)型拓撲網(wǎng)狀型拓撲國際標準化組織?國際標準化組織（ISO）?國際電信聯(lián)盟（ITU）?美國國家標準學會（ANSI）?電氣和電子工程師學會（IEEE）?互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（IETF）?美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）?國際電工委員會（IEC）議題?網(wǎng)絡(luò)概述?網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)?網(wǎng)絡(luò)常用組件開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)?為了實現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的計算機系統(tǒng)之間以及不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信，國際標準化組織ISO對各類計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)進行了研究，并于1981年正式公布了一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型作為國際標準，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)都可以進行互連，當一個系統(tǒng)能按OSI/RM與另一個系統(tǒng)進行通信時，就稱該系統(tǒng)為開放系統(tǒng)。分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點?簡化網(wǎng)絡(luò)的操作?提供設(shè)備間兼容性和標準接口?促進標準化工作?結(jié)構(gòu)上可以分隔?易于實現(xiàn)和維護OSI的分層模型7654321應用層表示層會話層傳輸層提供應用程序間通信處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等建立、維護和管理會話建立主機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網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層對等層通信應用層表示層會話層傳輸層主機AAPDUPPDUSPDUSegmentPacketFrame應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層主機BBit物理層數(shù)據(jù)封裝DataHHHDataData應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HHHDataDataData主機交換機路由器服務器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)展提供一種國際標準，但由于Internet在全世界的飛速發(fā)展，使得TCP/IP協(xié)議得到了廣泛的應用，雖然TCP/IP不是ISO標準，但廣泛的使用也使TCP/IP成為一種“實際上的標準”，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標準中的概念及特征。TCP/IP協(xié)議的特點?開放的協(xié)議標準，可以免費使用，并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)；?獨立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運行在局域網(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；?標準化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務。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：OSI的參考模型應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)接口層物理層傳輸層網(wǎng)際層應用層TCP/IP的參考模型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)進行通信的協(xié)議，它對應OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。TCP/IP標準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標準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)包進行路徑選擇，最終將數(shù)據(jù)包從源主機發(fā)送到目的主機，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至主機層，與OSI的傳輸層類似，主要負責主機到主機之間的端對端通信，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。應用層?在TCP/IP模型中，應用程序接口是最高層，它與OSI模型中的高三層的任務相同，用于提供網(wǎng)絡(luò)服務，比如文件傳輸（FTP）、遠程登錄（Telnet）、域名服務（DNS）和簡單網(wǎng)絡(luò)管理（SNMP）等。???TCP/IP協(xié)議集應用層SMTPFTPDNSSNMPNFSHTTPTEL-NET傳輸層TCPUDP網(wǎng)際層ICMPIGMPIPARPRARP網(wǎng)絡(luò)接口層LANMANWANOSI與TCP/IP參考模型的比較?OSI和TCP/IP有著許多的共同點：?采用了協(xié)議分層方法，將龐大且復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、傳輸層和應用層。兩者都可以解決異構(gòu)網(wǎng)的互連，實現(xiàn)世界上不同廠家生產(chǎn)的計算機之間的通信；?都是計算機通信的國際性標準，雖然OSI是國際通用的，但TCP/IP是當前工業(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機制；?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調(diào)不同標準的效率和性能上存在差別市場應用和支持上不同局域網(wǎng)的特點?局域網(wǎng)的主要特點：?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標準遵循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、網(wǎng)際互連有關(guān)的高層功能。?IEEE802LAN參考模型與ISO/OSI參考模型的對應關(guān)系：OSI參考模型其他高層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層邏輯鏈路控制子層(LLC)媒體訪問控制子層(MAC)物理層IEEE802LAN參考模型IEEE802標準之間的關(guān)系IEEE802ISO/OSI802.10局域網(wǎng)安全8021802.1B綜述及體系結(jié)構(gòu)802.2邏輯鏈路控制LLC802.3CSMA/CDMAC物理層802.4令牌總線MAC物理層802.5令牌環(huán)MAC物理層802.6MANMAC物理層802.9語音數(shù)據(jù)綜合ISDN802.11無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層.A管理802.7寬帶技術(shù)802.8光纖技術(shù)物理層虛擬局域網(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)交換機上，以軟件方式實現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理，邏輯工作組的節(jié)點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；交換機VLANA：1-3-6-8-9VLANB：2-4-5-71房間A234房間B5678房間C9VLAN的物理連接結(jié)構(gòu)交換機13VLANA6982457VLANBVLAN的邏輯結(jié)構(gòu)組建VLAN的原則?在網(wǎng)絡(luò)中盡量使用同一廠家的交換機，而且在能用交換機的地方盡量使用交換機；?使用交換機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直接連接到交換機上；?層次化地將交換機與交換機相連，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），將這些VLAN互連起來，從而形成一個完整的VLAN。VLAN的優(yōu)點?控制網(wǎng)絡(luò)的廣播風暴；?確保網(wǎng)絡(luò)的安全性；?簡化網(wǎng)絡(luò)管理；議題?網(wǎng)絡(luò)概述?網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)?網(wǎng)絡(luò)常用組件中繼器?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行放大、整形和轉(zhuǎn)發(fā)，從而擴展了局域網(wǎng)的距離。10Base-5AUI接口中繼器BNC接口10Base-2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細纜接口，以實現(xiàn)不同介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的連接。集線器粗纜/細纜10Base2-細纜Ethernet10Base5粗纜Ethernet集線器細纜/UTP10BaseT-雙絞線服務器以太網(wǎng)交換機LED指示燈高速端口管理端口端口密度?端口密度是指交換機提供的端口數(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)交換機的信息或交換狀態(tài)。?高速端口用來連到服務器或主干網(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)器以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，使用的接口通常為RS-232C。交換機的種類?桌面交換機?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；?不但可以連接計算機，而且連接一個集線器或另一個交換機；?部門交換機?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?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；具有非常強大的管理功能；?骨干交換機?所有端口完全支持全雙工線路，支持遠程監(jiān)測功能，而且具有強大的管理功能。為了提供系統(tǒng)的可靠性，通常采用雙冗余電源。交換機的技術(shù)分類與應用?10Mbps交換機10Mbps交換機10Mbps專用連接10Mbps專用連接10Mbps共享式集線器服務器交換機的技術(shù)分類與應用?100Mbps交換機100Mbps主干交換機服務器區(qū)千兆位的連接千兆位的連接100Mbps主干交換機10/100Mbps交換機10/100Mbps交換機10Mbps交換機100Mbps集線器10Mbps或100Mbps的節(jié)點（計算機）1000Mbps鏈路100Mbps鏈路10Mbps鏈路交換