三层交换机分层模型演示文稿

三层交换机分层模型演示文稿当前第1页\共有48页\编于星期一\23点优选三层交换机分层模型当前第2页\共有48页\编于星期一\23点本章目标通过本章的学习，您应该掌握以下内容:掌握OSI分层模型描述数据在源和目标设备间的传送过程清楚集线器、交换机和路由器在网络中担当的角色和功能；懂得在什么情况下该用什么样的设备当前第3页\共有48页\编于星期一\23点标准化组织ISOISO:国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization)OSI:开放系统互联(

opensysteminterconnection)20世纪70年代后期，ISO创建OSI参考模型，希望不同供应商的网络能够相互协同工作，但迄今为止，这仍然是一个伟大的目标！当前第4页\共有48页\编于星期一\23点网络分层的优点层layer：描述了所有需求的有效的通讯过程，并把这些过程逻辑上的组叫做层。分层的优点：1.促进标准化工作,允许各个供应商进行开发.2.各层间相互独立,把网络操作分成低复杂性单元.3.灵活性好,某一层变化不会影响到别层，设计者可专心设计和开发模块功能.4.各层间通过一个接口在相邻层上下通信当前第5页\共有48页\编于星期一\23点OSI模式概述应用层(高)会话层表示层应用层当前第6页\共有48页\编于星期一\23点OSI模式数据流层传输层数据链路层网络层物理层应用层(高)会话层表示层应用层当前第7页\共有48页\编于星期一\23点应用层作用TelnetSMTPHTTPFTP用户接口例子应用层当前第8页\共有48页\编于星期一\23点TelnetSMTPHTTPFTPASCIIEBCDICJPEG用户接口数据表示加密等特殊处理过程例子表示层应用层应用层作用当前第9页\共有48页\编于星期一\23点TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEG保证不同应用间的数据区分用户接口数据表示加密等特殊处理过程OperatingSystem/ApplicationAccessScheduling例子会话层表示层应用层应用层作用当前第10页\共有48页\编于星期一\23点保证不同应用间的数据区分用户接口数据表示加密等特殊处理过程TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEGOperatingSystem/ApplicationAccessScheduling传输层数据链路层网络层物理层例子会话层表示层应用层应用层作用当前第11页\共有48页\编于星期一\23点数据流层的作用EIA/TIA-232

V.35例子物理层设备间接收或发送比特流说明电压、线速和线缆等当前第12页\共有48页\编于星期一\23点802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35例子数据流层的作用数据链路层物理层

将比特组合成字节进而组合成帧用MAC地址访问介质错误发现但不能纠正设备间接收或发送比特流说明电压、线速和线缆等当前第13页\共有48页\编于星期一\23点802.3/802.2HDLC&PPPEIA/TIA-232

V.35IPIPX例子数据流层的作用网络层数据链路层物理层将比特组合成字节进而组合成帧用MAC地址访问介质错误发现但不能纠正设备间接收或发送比特流说明电压、线速和线缆等提供路由器用来决定路径的逻辑寻址当前第14页\共有48页\编于星期一\23点TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPX例子数据流层的作用传输层数据链路层物理层

可靠或不可靠的数据传输数据重传前的错误纠正将比特组合成字节进而组合成帧用MAC地址访问介质错误发现但不能纠正设备间接收或发送比特流说明电压、线速和线缆等网络层提供路由器用来决定路径的逻辑寻址当前第15页\共有48页\编于星期一\23点TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPX表示层应用层会话层例子数据流层的作用可靠或不可靠的数据传输数据重传前的错误纠正将比特组合成字节进而组合成帧用MAC地址访问介质错误发现但不能纠正设备间接收或发送比特流说明电压、线速和线缆等传输层数据链路层物理层网络层提供路由器用来决定路径的逻辑寻址当前第16页\共有48页\编于星期一\23点PDUPDU（protocoldataunit):每一层使用自己层的协议和别的系统的对应层相互通信，协议层的协议在对等层之间交换的信息叫协议数据单元。上层:messagetransportlayer:segmentNetworklayer:packetData-linklayer:FramePhysicallayer:bit当前第17页\共有48页\编于星期一\23点封装与解封装封装（encapsulate/encapsulation）：数据要通过网络进行传输，要从高层一层一层的向下传送，如果一个主机要传送数据到别的主机，先把数据装到一个特殊协议报头中，这个过程叫-----封装封装分为：切片和加控制信息解封装：上述的逆向过程当前第18页\共有48页\编于星期一\23点上层数据LLC头+IP+TCP+上层数据MAC头IP+TCP+上层数据LLC头TCP+上层数据IP头上层数据TCP头传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层封装过程LLC头IP头FCSFCS当前第19页\共有48页\编于星期一\23点上层数据LLC头+IP+TCP+上层数据MAC头IP+TCP+上层数据LLC头TCP+上层数据IP头上层数据TCP头传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层解封装过程当前第20页\共有48页\编于星期一\23点数据传输过程通信介质应用层表示层会话层传输层网络层数据连路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据连路层物理层网络层数据连路层物理层通信介质传输层协议会话层协议表示层协议应用层协议端系统A端系统B当前第21页\共有48页\编于星期一\23点定义介质类型连接器类型

信令类型Ethernet802.3V.35物理层EIA/TIA-232物理层功能当前第22页\共有48页\编于星期一\23点Ethernet/802.3的物理层集线器多个主机主机10Base2—细缆以太网

10Base5—粗缆以太网10BaseT—双绞线当前第23页\共有48页\编于星期一\23点物理层设备集线器中继器编码—解码器传输介质连接器当前第24页\共有48页\编于星期一\23点ABCD物理层所有设备在同一冲突域所有设备在同一广播域所有设备共享相同的带宽集线器运行在物理层当前第25页\共有48页\编于星期一\23点冲突域广播域冲突（collision）：在以太网中，当两个节点同时传输数据时，从两个设备发出的帧将会碰撞，在物理介质上相遇，彼此数据都会被破坏冲突域（collisiondomain）一个支持共享介质的网段广播域(broadcastdomain)：广播帧传输的网络范围，一般是路由器来设定边界（因为router不转发广播）当前第26页\共有48页\编于星期一\23点集线器：同一个冲突域接入设备越多冲突机率越大用CSMA/CD技术当前第27页\共有48页\编于星期一\23点CSMA/CD技术载波侦听多路访问/冲突检测CSMA/CD（carriersensemultipleaccess/collisiondetect)：一种介质访问的控制方法，当在同一个共享网络中的不同节点同时传送数据包时，不可避免的会产生冲突，而CSMA/CD机制就是用来解决这种冲突问题当前第28页\共有48页\编于星期一\23点CSMA/CD工作原理当一个节点想在网络中发送数据时，它首先检查线路上是否有其他主机的信号在传送：如果有，说明其他主机在发送数据，自己则利用退避算法等一会再试图发送；如果线路上没有其他主机的信号，自己就将数据发送出去，同时，不停的监听线路，以确信其他主机没有发送数据，如果检测到有其他信号，自己就发送一个JAM阻塞信号，通知网段上的其他节点停止发送数据，这时，其他节点也必须采用退避算法等一会再试图发送。当前第29页\共有48页\编于星期一\23点CSMA/CD重要特性使用CSMA/CD协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率当前第30页\共有48页\编于星期一\23点定义源和目标的物理地址与帧关联的高层协议

(ServiceAccessPoint)网络拓扑帧顺序数据流控制有向或无向连接数据链路层物理层EIA/TIA-232v.35EthernetFrameRelayHDLC802.2802.3数据链路层功能当前第31页\共有48页\编于星期一\23点MAC子层MAC子层（mediaaccesscontrol):负责MAC寻址和定义介质访问控制方法MAC子层一般的访问控制方式：1。争用式：冲突不可避免；CSMA/CD；FCFS（firstcomefirstservice)2。轮流式：访问时间可预见，不发生冲突；但是要有Token令牌MAC子层协议有：802.3802.5FDDI（fiberdistributeddatainterface)这三个LAN技术的不同在于帧结构和访问机制的不同当前第32页\共有48页\编于星期一\23点LLC子层LLC子层（logicallinkcontrol):为上层协议提供SAP服务访问点，并为数据加上控制信息LLC子层协议：802.2802.2协议只在LLC子层，为以太网和令牌环网提供了通用功能当前第33页\共有48页\编于星期一\23点SAP服务访问点SAP（ServiceAccessPoint服务访问点）：LLC子层为了网络层的各种协议提供服务，而上层可能运行不同协议，为区分不同上层协议的数据，要采用服务访问点当前第34页\共有48页\编于星期一\23点数据源地址FCS长度目标地址可变长26640000.0Cxx.xxxx厂商自己分配IEEE分配MAC子层-802.3前导符EthernetII在这里用“Type”指明上层协议，所以不用802.2.MAC地址8#字节数据链路层功能(续)当前第35页\共有48页\编于星期一\23点数据目标

SAP源

SAP数据源地址FCS长度目标地址可变长11802.2(SAP)MAC子层-802.3Ctrl1or232前导符数据目标SAPAA源SAPAA可变长11802.2(SNAP)Ctrl031or2OROUIID类型数据链路层功能(续)当前第36页\共有48页\编于星期一\23点每段有自己的冲突域所有的段都在同一广播域数据链路层或123124交换机和桥运行在链路层当前第37页\共有48页\编于星期一\23点交换机每段有自己的冲突域广播信息向所有段转发缓冲区交换当前第38页\共有48页\编于星期一\23点定义与指定协议相关联的源和目标逻辑地址定义通过网络的路径多链路连接网络层IP,IPX数据链路层物理层EIA/TIA-232v.35Ethernet帧中继HDLC802.2802.3网络层功能当前第39页\共有48页\编于星期一\23点数据源地址目标地址IP头主机号网络号逻辑地址网络层端接设备的数据包网络层功能(续)当前第40页\共有48页\编于星期一\23点路由表目标网络端口距离124S0S0E01001.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2路由表目标网络端口距离124E0S0S0001逻辑地址提供分层结构的网络需要的配置利用配置信息来识别到达目标网络的路径网络层功能(续)当前第41页\共有48页\编于星期一\23点路由器：运行在网络层广播信息控制多点发送信息控制路径优化流量管制逻辑寻址提供WAN连接当前第42页\共有48页\编于星期一\23点路由器提供远程访问服务因特网家庭办公用户分部调制解调器或ISDN适配卡移动用户公司总部当前第43页\共有48页\编于星期一\23点区分不同的上层应用建立应用间的端到端连接定义流量控制为数据传输提供可靠或不可靠的连接服务