网络工程基础,OSI网际互联

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.All rights Internal 2022-3-16数据通信网络基础 OSI网际互联Author/ Email: 朱仕耿 261992 / Version: V1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedPage 2学习完此课程，您将会：l了解数通网络的基本概念l熟悉OSI七层参考模型l熟悉数据通信的基本过程目 标HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedPage 3第1章 数据通信网络的基本概念第2章 OSI七层参

2、考模型课程内容HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved网络的概念什么是协议Protocols什么是数据DataComputerComputerServerHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved网络的概念HUB(集线器)冲突Collision冲突域Collision DomainServerHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved网络的概念交换Switching单播Unicast组播Multicast广播Broadcast

3、广播域Broadcast DomainSwitch（交换机）ServerHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved网络的概念数据帧的交换终端用户设备的接入基本的接入安全功能广播域的隔离(VLAN)二层链路的冗余、防环及负载均衡HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved网络的概念LAN1LAN2Router（路由器）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved网络的概念隔绝广播、实现跨三层的数据互访路由协议的支持、维护路由表路径选择

4、及数据转发广域网接入、地址转换及特定的安全功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved多层交换网络用户区服务器区HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved什么是网络拓扑（Topology）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved网络技术成长之路这是什么什么是路由，什么是交换？这怎么用OSPF怎么配置，怎么验证和查看？协议机制OSPF邻接关系如何建立？STP的详细工作过程如何？报文及底层协议的底层工作机制、报文层面的细节归施排

5、优规划、实施、排错、优化；实战层面从宏观到微观再回宏观HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedPage 13第1章 数据通信网络的基本概念第2章 OSI七层参考模型课程内容HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved网际互联及OSI七层模型l什么是OSI七层参考模型lOSI每一个Layer的定义及用途l如何使用OSI参考模型分析网络通信过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI 网际互联lOSI的概念：Open Sys

6、tem Interconnect开放系统互连参考模型，是由ISO（国际标准化组织）定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型，并不是协议，而是一个伟大的模型。常用来分析和设计网络体系结构。lOSI模型的目的：规范不同系统的互联标准，使两个不同的系统能够较容易的通信，而不需要改变底层的硬件或软件的逻辑。lOSI模型分为七层：OSI把网络按照层次分为七层，由下到上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI的优点(不限于)l将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件,因

7、此有助于各个部件的开发、设计和故障排除l通过网络组件的标准化,允许多个供应商进行开发l通过定义在模型的每一层实现什么功能,鼓励产业的标准化l允许各种类型的网络硬件和软件相互通信l防止对某一层所做的改动影响到其他的层,这样就有利于开发HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI参考模型底层：负责网络数据传输高层：负责主机之间的数据传输ApplicationPresentationSessionTransport LayerNetwork LayerData Link Physical7123456HUAWEI TECHNOLOGIES

8、CO., LTD. All rights reservedOSI参考模型各种应用程序、协议数据和信息的语法转换内码，数据压缩解压、加密解密为通信双方制定通信方式，并创建、注销会话提供可靠或者不可靠的端到端传输逻辑寻址；路由选择将分组数据封装成帧；提供节点到节点方式的传输；差错检测在媒介上传输比特流；提供机械的和电气的规约应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI参考模型特点：1. OSI模型每层都有自己的功能集；2. 层与层之间相互独立又相互依靠；3. 上层依赖于下层，下层为上层提供服务

9、。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第7层 应用层为应用软件提供接口，使应用程序能够使用网络服务常见的应用层协议：http(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)、dns(53)等应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第6层 表示层数据的解码和编码 数据的加密和解密 数据的压缩和解压缩常见的标准如：ASCIIJPEG应用层表示层会话

10、层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第5层 会话层负责建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接在设备或节点之间提供会话控制它在系统之间协调通信过程应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第4层 传输层负责将来自上层应用程序的数据进行分段和重组，并将它们组合为同样的数据流形式。提供端到端的数据传输服务工作在传输层的协议：TCPUDP应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNO

11、LOGIES CO., LTD. All rights reserved第3层 网络层定义了逻辑地址（三层地址）分组寻址，负责将分组数据从源端传输到目的端路由选择、维护路由表应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3层 网络层l设备：路由器（Router）广播、组播隔绝寻址及数据转发，选择到达目的网络的最佳路径路由发现、路径选择、维护路由表流量管理连接广域网(WAN)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3层 网络层l逻辑地址：

12、IP地址IP地址用于在一个IP网络中标识一个节点或者一个设备的接口，同时也用于数据包在网络中的寻址。IP NetworkDATA源地址 目的地址 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第3层 网络层l路由（Routing）Page 27IP NetworkIP PacketsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI参考模型在不可靠的物理链路上，提供可靠的数据传输服务，把帧从一跳（节点）

13、移动到另一跳（节点）组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第2层 数据链路层l数据链路层在物理层基础上向网络层提供服务l数据链路层在物理链路上提供可靠的数据传输l局域网的数据链路层协议有以太网、令牌环网等l广域网数据链路层协议有PPP、HDLC、Frame Relay等HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第2层 数据链路层l以太网二层逻辑地址：MAC地址PreambleDest add

14、Source addLength/TYPEDataFCS0000.0Cxx.xxxxIEEE assignedVendor assignedMACAddress(48bits)华为产品MAC地址前3个字节是0 x00E0FC。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第2层 数据链路层l设备：交换机（Switch）123交换机每个端口是一个冲突域整台交换机属于一个广播域交换机基于MAC进行寻址HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1层 物理层定义接口和媒体的物理特性定义比特的表

15、示、数据传输速率、信号的传输模式（单工、半双工、全双工）定义网络物理拓扑（网状、星型、环型、总线型等拓扑结构）负责把逐个的比特从一跳（结点）移动到另一跳（结点）。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1层 物理层l物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。l接口及连接器HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1层 物理层l5类双绞线的线序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=绿白4=蓝5=蓝白6=绿7=棕白8=棕1=绿白2=绿3=橙白4=蓝5=蓝白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=绿白4=蓝5=蓝白6=绿7=棕白8=棕1=橙白2=橙3=绿白4=蓝5=蓝白6=绿7=棕白8=棕直通线交叉线HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1层 物理层l光纤接头Page 35FCPC型光尾纤接头外形图SCPC型光尾纤接头外形图ST-PC型光尾纤接头外形图FC/PCS

17、C/PC型光尾纤外形图HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved第1层 物理层lLayer1 物理层设备：Hub集线器整台设备在同一个冲突域 (collision domain)整台设备都在同一个广播域( broadcast domain)设备共享带宽HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reservedOSI参考模型各种应用程序、协议数据和信息的语法转换内码，数据压缩解压、加密解密为通信双方制定通信方式，并创建、注销会话提供可靠或者不可靠的端到端传输逻辑寻址；路由选择将分组数据封装成帧；提供节

18、点到节点方式的传输；差错检测在媒介上传输比特流；提供机械的和电气的规约应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved借助OSI模型理解数据传输过程应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层ABHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. All rights reserved借助OSI模型理解数据传输过程（封装）Page 39ApplicationPresentationSessionTransport Network Data LinkPhysical DATADATATCP HeaderPayloadIP HeaderPayloadEth Header0010010110101