【文章內(nèi)容簡介】 SI模型層結(jié)構(gòu) 物理層 物理層是 OSI模型的最低層或第一層該層定義網(wǎng)絡(luò)連接機(jī)械 電氣性能定義了 Media type Connector type Signaling type 包括物理連網(wǎng)媒介如電纜連線連接器在物理層上傳輸?shù)氖?0 或 1 比特流工作在這一層的典型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為集線器 HUB 術(shù)語第一層協(xié)議和物理層協(xié)議均是指描述電信號如何被 放大及通過電線傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn) 區(qū)別以下兩個(gè)概念 Collision Domain VS Broadcast Domain *collision domain In Ether, the work area within which frames that have collided are and hubs propagate collisions。 LAN switches, bridges and routers do not. 19 *broadcast domain Set of all devices that will receive broadcast frames originating from any device within the set. Broadcast domains are typically bounded by routers because routers do not forward broadcast frames. 連接在 HUB 上所有計(jì)算機(jī)處于一個(gè) Collision Domain中在 Ether中采用 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)技術(shù)避免 Collision的發(fā)生具體見 2 20頁 數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層是 OSI模型的第二層控制網(wǎng)絡(luò)層與物理層之間的 通信此層數(shù)據(jù)叫作幀 FRAME 數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是將從 網(wǎng)絡(luò)層接收到的數(shù)據(jù)分割成特定的可被物理層傳輸?shù)膸?Frame , 見圖 3 2 示出了 Preamble(6B ) Dest MAC(6B) Source MAC(6B) Len (2B) Data(461500B) FCS(4B ) 圖 32 幀結(jié)構(gòu) 工作在此層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有如網(wǎng)橋或交換機(jī)由于它們要對幀 解碼并使用幀將數(shù)據(jù)發(fā)送到正確的接收方所以它們工作在數(shù)據(jù)鏈 路層的以太網(wǎng) (Ether)是應(yīng)用數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)的一個(gè)實(shí)例 20 在 Data Link層常會提到 Physical Address 即 MAC 地址 MAC 地址固化在網(wǎng)卡的 ROM中所以以簡稱 BurnedIN Address 常見的 寫 法為 005004EE24B3 MAC 地址分為兩大部分前 24字節(jié)為廠 商號 Oroganizationally Unique Identifer 加上后 24 字節(jié)的廠 商自己分配號目的就是為了保證在全世界不會出現(xiàn)同樣地址的網(wǎng) 卡 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層即 OSI模型的第三層關(guān)系到子網(wǎng)的運(yùn)行控制主要 功能是將網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對應(yīng)的物理地址并決定如何將數(shù)據(jù)從發(fā) 送方路由到接收方例如一個(gè)計(jì)算機(jī)有一個(gè) IP 地址 TCP/IP 和一個(gè)物理地址 MAC 0060973E97F3 這種編址 方案就好像說某某人的姓名和他的身份證號碼相對應(yīng)一樣即使還 有其他許多人也叫某某但他們的身份證號碼是唯一的 我們經(jīng)常提到的 IP 地址也稱作 Logical Address 就定義在網(wǎng) 絡(luò)層 IP 地址 32字節(jié)長分為網(wǎng)絡(luò)號部分和主機(jī)號兩部分常見 IP 地址的寫法為 對 IP 地址的詳細(xì)討論見 Chapter 8 在網(wǎng)絡(luò)層要區(qū)別 Routing Protocol與 Routed Protocol兩個(gè)概 念所謂的 Routing protocol是指路由協(xié)議如 OSPF RIP IGRP 21 而 Routed Protocol是指 IP 或 IPX協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)層通過綜合考慮發(fā)送優(yōu)先權(quán)網(wǎng)絡(luò)擁塞程度服務(wù)質(zhì)量以 及可選路由的花費(fèi)來決定從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn) 到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié) 點(diǎn) 的最佳路徑由于網(wǎng)絡(luò)層處理路由而路由器因?yàn)榧催B接網(wǎng) 絡(luò)各段并智能指導(dǎo)數(shù)據(jù)傳送屬于網(wǎng)絡(luò)層在網(wǎng)絡(luò)中路由 是基于編址方案使用模式以及可達(dá)性來指引數(shù)據(jù)的發(fā)送 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議還能補(bǔ)償數(shù)據(jù)發(fā)送傳輸以及接收的設(shè)備能力的不 平衡性為完成這一任務(wù)網(wǎng)絡(luò)層對數(shù)據(jù)包進(jìn)行分段和重組分段 即是指當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)能處理較大數(shù)據(jù)單元的網(wǎng)絡(luò)段傳送到僅能處理 較小數(shù)據(jù)單元的網(wǎng)絡(luò)段時(shí)網(wǎng)絡(luò)層減小數(shù)據(jù)單元的大小的 過程重 組過程即是重構(gòu)被分段的數(shù)據(jù)單元工作在此層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有路由 器或具有第三層交換功能的交換機(jī)此層數(shù)據(jù)叫作數(shù)據(jù)包 Packet 傳輸層 傳輸層負(fù)責(zé)確保數(shù)據(jù)可靠順序無錯(cuò)地從網(wǎng)絡(luò) A點(diǎn)到傳輸?shù)? 網(wǎng)絡(luò) B 點(diǎn) A B點(diǎn)可能在也可能不在相同的網(wǎng)絡(luò)段上如果沒有 傳輸層數(shù)據(jù)將不能被接受方驗(yàn)證或解釋所以傳輸層常被認(rèn)為是 OSI模型中最重要的一層傳輸協(xié)議同時(shí)進(jìn)行流量控制或是基于接 22 收方可接收數(shù)據(jù)的快慢程度規(guī)定適當(dāng)?shù)陌l(fā)送速率 除此之外傳輸層按照網(wǎng)絡(luò)能處理的最大尺寸將較長的數(shù)據(jù)包 進(jìn)行強(qiáng)制分割例如以太網(wǎng)無法接收大于 1500 字節(jié)的數(shù)據(jù)包發(fā) 送方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳輸層將數(shù)據(jù)分割成較小的數(shù)據(jù)片同時(shí)對每一數(shù) 據(jù)片安排一序列號以便數(shù)據(jù)到達(dá)接收方節(jié)點(diǎn)的傳輸層時(shí)能以正 確的順序重組該過程即被稱為排序在網(wǎng)絡(luò)中傳輸層發(fā)送一個(gè) ACK Acknowledgement 應(yīng)答信號以通知發(fā)送方數(shù)據(jù)已被正確接收 如果數(shù)據(jù)有錯(cuò)傳輸層將請求發(fā)送方重新發(fā)送數(shù)據(jù)同樣假如數(shù) 據(jù)在一給定時(shí)間段未被應(yīng)答發(fā)送方的傳輸層也將認(rèn)為發(fā)生了數(shù)據(jù) 丟失從而重新發(fā)送它們工作在傳輸層的一種服務(wù)是 TCP/IP 協(xié)議族 中的 TCP(傳輸控制協(xié)議 ) 另一項(xiàng)傳輸層服務(wù)是 IPX/SPX協(xié)議集的 SPX 在傳輸層引入兩個(gè)重要概念面向連接服務(wù)和無連接服務(wù) 即 ConnectionOriented Service 和 Connectionless Service Connectionoriented 是在通信前先建立 connection, 這樣保證了 數(shù)據(jù)傳輸?shù)?Reliability 而 Connectionless 是不建立連接就傳 輸所以 connectionless 有更少的 overhead 但不能保證數(shù)據(jù)的 Reliablity 所以我們傳 Email要用 connectionoriented 而網(wǎng)上 聽歌因?yàn)樗俣雀匾獊G幾個(gè) packets 沒關(guān)系可以用 connectionless 的 protocol 在常見的 protocol里面 TCP 是 connectionoriented, 23 UDP 是 connectionless 對于 TCP 協(xié)議要經(jīng)過三次握手 Threeway Handshake 才能建立連接再進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 三次握手具體過程見圖 34 圖 34 TCP 的三次握手過程 會話層 會話層負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)中的兩節(jié)點(diǎn)之間建立和維持通信術(shù)語會 話指在兩個(gè)實(shí)體之間建立數(shù)據(jù)交換的連接常用于表示終端 與主 機(jī)之間的通信會話層的功能包括建立通信鏈接保持會話過程 A B Sender Synchronize Receiver Acknowledge, Synchronize Acknowledge Data Transfer 24 通信鏈接的暢通同步兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的對話決定通信是否被中斷 以及通信中斷時(shí)決定從何處重新發(fā)送當(dāng)通過撥號向你的 ISP請求 連接到因特網(wǎng)時(shí) ISP服務(wù)器上的會話層向你與你的 PC 客戶機(jī)上的 會話層進(jìn)行協(xié)商連接若你的電話線偶然從墻上插孔脫落時(shí)你 PC 機(jī)上的會話層將檢測到連接中斷并重新發(fā)起連接會 話層通過決定 節(jié)點(diǎn)通信的優(yōu)先級和通信時(shí)間的長短來設(shè)置通信期限 表示層 表示層如同應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的翻譯官在表示層數(shù)據(jù)將 按照網(wǎng)絡(luò)能理解的方案進(jìn)行編碼這種編碼也因所使用網(wǎng)絡(luò)的類型 不同而不同表示層協(xié)議還對圖片和文件格式信息進(jìn)行解碼和編 碼 應(yīng)用層 OSI模型的第七層是應(yīng)用層應(yīng)用層負(fù)責(zé)對軟件提供接口以使 程序能使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)術(shù)語應(yīng)用層并不是指運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)上的某 個(gè)特別應(yīng)用程序如 Microsoft Word 應(yīng)用層提供的服務(wù)包括文 件傳輸文件管理以及電子郵件的信息處理程序可以獨(dú)立運(yùn)行 而不管 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否被連接到網(wǎng)絡(luò)上在寬帶網(wǎng)設(shè)計(jì) 中經(jīng)常會遇到第七層交換機(jī)就工作在這一層它主要起到應(yīng)用 25 程序負(fù)載均衡作用 OSI 數(shù)據(jù)封裝 在 OSI模型中的每一層都使用它自己的協(xié)議和接收設(shè)備的對等 層通信每一層通過協(xié)議數(shù)據(jù)單元 Protocol Data Unit 交換數(shù) 據(jù) PDU包括控制信息和數(shù)據(jù)兩部分在 OSI模型中將控制信息和 數(shù)據(jù)綁定的過程稱作封裝 Encapsulation 當(dāng)某一層收到上一 層 PDU之后它便進(jìn)行封裝過程將收到的 PDU當(dāng)作本層 PDU的數(shù)據(jù) 部分再加上本層的控制頭信息和控制尾 信息形成本層的 PDU 交給下一層處理如圖 35所示 DATA Segment Packet Frame Bits DT DT DATA DATA AH DATA DATA DATA DATA PH SH TH N DATA 發(fā)送進(jìn)程接收進(jìn)程 0101110001010101010101 Bits Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical 26 圖 35 OSI數(shù)據(jù)封裝過程 概括來講數(shù)據(jù)封裝的五步為 1 User information is converted to data. (Application Layer) 2 Data is converted to segments (Transport Layer) 3 Segments are converted to Packets or Datagrams (Network Layer) 4 Packets or Datagrams are converted to Frames (Data Link Layer) 5 Frames are converted to bits. (Physical Layer) Cisco 模型 為了簡化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理 Cisco公司提出一個(gè)三層模型來描 述網(wǎng)絡(luò)這三層為 2 6到 2 9 Core layer 快速交換層高檔交換機(jī) Distribution layer 策略層 2 8頁路由器 Access layer 終端用戶接入點(diǎn) HUB 或 Switch Cisco 產(chǎn)品選擇 具體見 從 240 到 246頁 Cisco公司為了簡化產(chǎn)品選擇工作 27 編制一個(gè) Cisco Product Selection軟件可以到網(wǎng)上 down 第四章 Assembling and Cabling Cisco Devices Operating and Configuring a Cisco IOS Device Managing Your Network Environment ICND 的第三章第四章第五章節(jié)主要講解 Cisco設(shè)備交換 機(jī)和路由器以及 Cisco IOS 的一些基本知識突出實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識 點(diǎn)分布得比 較散亂希望大家仔細(xì)看書 Cisco 路由器 Cisco 路由器或分為固定配置和模塊化兩大類路由器是 cisco 考試中最重要的概念路由器有多個(gè) work interface 連接多個(gè) 不同的 sub 路由器通過 routing table 來決定 packets 往哪邊 傳永遠(yuǎn)不可能往兩個(gè) interface上傳萬一遇到這種情況會把 packet drop 掉 routing table 可以人工加也可以使用 routing protocol 如 RIP 或 OSPF動(dòng)態(tài)維護(hù) routing table 路由 器工作在 OSI 28 3 Layer 4 Layer 路由器硬件構(gòu)成 路由器有六大部分組成分別為 1 RAM―― 主要運(yùn)行 Cisco IOS 和 running configuration 2 ROM―― 含有 Microcode 用于路由器的啟動(dòng)和維護(hù) 3 Flash―― 含有 Cisco IOS Images 相當(dāng)于 PC 機(jī)的硬盤 4)NVRAM――Non volatle RAM 非易失性 RAM 用于儲存配置文件 如 startupconfig文件和 Configregister 5 Config Register―― 控制 Cisco路由器啟動(dòng)過程具體見 522 6)Interface―― 主要有 console port AUX port AUI port serial port BRI port ether prot fastether port console port: 本地配置端口要用 con