1.1 網(wǎng)絡(luò)分層
本課主要介紹了兩種不同的分層結(jié)構(gòu)：OSI分層模型和Cisco三層模型。
分層的優(yōu)點(diǎn)：
1． 把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)劃分成為更容易管理的層。
2． 改變一個(gè)層的時(shí)候不會(huì)影響到其他的層，這使得應(yīng)用程序開發(fā)者可以特定的設(shè)計(jì)和開發(fā)。
3． 因?yàn)樵诋?dāng)今的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，沒有一個(gè)廠家能完整的提供整套解決方案和所有的設(shè)備，在多廠商環(huán)境下定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，即"即插即用"。
1.2 OSI七層模型的主要功能及工作在各層的設(shè)備
一、理解OSI相關(guān)模型
為什么要學(xué)OSI？最重要的原因是：OSI七層模型是描述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)背后的內(nèi)容和功能的最好工具、學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就必須從。OSI的全稱是開放式網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)（Open Systems Interconnection）
OSI的歷史和現(xiàn)狀: 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織( I S O )創(chuàng)建了O S I 模型，并在1 9 8 4 年發(fā)布，以為供應(yīng)商提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型 ，這樣它們的產(chǎn)品可以在網(wǎng)絡(luò)上協(xié)調(diào)工作。O S I 參考模型提供了層次分析工具，以理解互連技術(shù)，以及當(dāng)前和未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)。
二、利用OSI分層的好處和概念
1、使人們?nèi)菀滋接懞屠斫鈪f(xié)議的許多細(xì)節(jié)。
2、在各層間標(biāo)準(zhǔn)化接口，允許不同的產(chǎn)品只提供各層功能的一部分，（如路由器在一到三層），或者只提供協(xié)議功能的一部分。（如Win95中的Microsoft TCP/IP）
3、 創(chuàng)建更好集成的環(huán)境。
4、 減少?gòu)?fù)雜性，允許更容易編程改變或快速評(píng)估。
5、 用各層的headers和trailers排錯(cuò)。
較低的層為較高的層提供服務(wù)。
三、OSI七層的功能及各層的協(xié)議和數(shù)據(jù)格式
OSI Layers 功能 協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或設(shè)備
Application 為應(yīng)用程序提供通信服務(wù) FTP，WWW browsers
例：Word processor Telnet、NFS、SMTP
gateways、mail等
Presentation 主要作用是定義數(shù)據(jù)格式 TIFF,GIF,JPEG
如：二進(jìn)制或ASCII傳輸 ASCII,MPEG,MIDI
HIML
Session 定義怎樣開始，控制和結(jié)束 RPC,SQL,NFS,
會(huì)話conversations如ATM機(jī) NetBIOS names
的事務(wù)處理雙向傳輸 AppleTalk ASP
Transport 第四層包括選擇是否提供 TCP,UDP,SPX
錯(cuò)誤恢復(fù)的協(xié)議
如TCP→分民packet→
IP→TCP組合成segment
Network 定義包的端對(duì)端的傳送 IP，IPX
也定義了根據(jù)媒體的不同具 Appletalk DDP
把packet分割成更小的packet 路由器
Data Link 指定從一個(gè)具體的鏈路或媒體傳輸 Frame Relay
數(shù)據(jù)，定義通過不同的鏈路傳輸 HDLC,PPP
例：802，3，802，2定義Ethernet 1EEE802,3/802,2
怎樣工作，HDLC→Point-to-point FDDL,ATM
WAN Link 網(wǎng)卡、網(wǎng)橋、交換機(jī)
Physical 物理媒件的物理特性 E
Commector,pin,electrical current E
Eneoding.例：RJ45定義wires/pins V.35,V.24
Ethernet和802.3定義wires/ RJ45,Ethernet
pins1,2,3 ,6 802.3,802.5 FDDI
四、在不同的計(jì)算機(jī)的相同層的通信
主機(jī)A 主機(jī)B
Application Application
Presentation Presentation
Session Session
Transport Transport
Network Network Network
Data Link Data Link Data Link
Physical Physical Physical
路由器（僅僅具有三層的功能）
五、Data Encapsulation 數(shù)據(jù)封裝及數(shù)據(jù)包的名稱
數(shù)據(jù)格式 OSI層 數(shù)據(jù)包的名稱
1 Data 應(yīng)用層 DATA
2 TCP Data 傳輸層 SEGMENT
3 IP TCP Data 網(wǎng)絡(luò)層 PACKET
4 LH IP TCP Data LT 數(shù)據(jù)鏈路層 FRame
5 00100101011110110 物理層 BITS
六、面向連接和非面向連接的協(xié)議
Connection-Oriented VS Connectionless
Connection-oriented Error Recovery (reliability) LLC type2、TCP、SPX、X.25
Connection-oriented Pre-established Pathing X.25、Frame Relay、ATM
Connectionless 簡(jiǎn)單地發(fā)送數(shù)據(jù)，沒有用于 IPX、UDP
錯(cuò)誤恢復(fù)或建立路徑的開端 LLC type 1
區(qū)別error detection 和error Recovery
錯(cuò)誤檢測(cè)： 用FCS來檢測(cè)傳輸中的錯(cuò)誤
錯(cuò)誤恢復(fù)： 丟失數(shù)據(jù)導(dǎo)致重傳
錯(cuò)誤恢復(fù)的三個(gè)步驟：
1、 用初始化流來創(chuàng)建一個(gè)連接的協(xié)定。
2、 為連接定義headers，如TCP頭。
3、 發(fā)送者需要確認(rèn)數(shù)據(jù)已經(jīng)送到。
Error Recovery協(xié)議的例子和他們的特性
Feature TCP SPX LLC2
在兩個(gè)方向都進(jìn)行確認(rèn)嗎? Yes Yes Yes
轉(zhuǎn)發(fā)確認(rèn)？ Yes Yes Yes
用byte或frame/packet計(jì)數(shù)？ Bytes Packets Frames
全部重傳達(dá)，或僅傳一個(gè)再等待，然后重傳 僅傳一個(gè) 全部重傳 全部重傳
七、流控制（flow control）
流控制的原因是發(fā)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)發(fā)得比接收者更快，或者比中間的設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)得快。
而沒有流控制會(huì)導(dǎo)致包被丟棄。
3個(gè)基本方法：
1、Buffering 僅僅接收方用足夠大的緩沖空間放置入站數(shù)據(jù)直至其被處理，不嘗試 去減慢發(fā)送者的速度。
2、Congestion Avoidance 接收者通知其Buffer已經(jīng)滿了。
3、 Windowing 窗口是指發(fā)送者不需確認(rèn)acknowledgement 可以發(fā)送的最大數(shù)據(jù)量
流控制方法--總結(jié)
Buffering (別名) N/A
Congestion Avoidance Stop/Start，RNR, Source Quench SDLC
LAPB,LLC2
Windowing TCP.SPX.LLC2
1.3 以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)
一、Data Link (Layer2)Functions
第二層協(xié)議：Ethernet、Token Ring、HDLC、Frame Relay、HDLC是Cisco路由器的默認(rèn)Data Link協(xié)議（封裝）
Function 1：Arbitration仲裁。
Ethernet用CSMA/CD. Carrier Sense Multiple Access/Collision Defect
Token Ring 使用Token令牌。
HDLC不需仲裁，HDLC是point-to-point link ,全雙工，可以同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。
Frame Relay full duplex link 不需仲裁
常見frame類型
·Function2:LAN Addressing
LAN MAC Address 術(shù)語和特性：
MAC Media Access Control.802.3(Ethernet)和
802.5（Token Ring）
Ethernet Address, NIC Address Media Access Control.802.3(Ethernet)和
LAN address, Token Ring address 802.5（Token Ring）
Card Address或Burnet-in-address 由供應(yīng)商燒在LAN卡中的ROM或EEPROM中的地址
Locally Administrated Address： 通過配置，可以代替燒卡地址
Unicast Address 單點(diǎn)傳送地址： 網(wǎng)卡的一個(gè)特定的MAC地址
Broadcast Address 廣播地址： 所有的網(wǎng)卡都要接收的目標(biāo)地址
Multicast Address 多播地址： 特定的一組網(wǎng)卡的相同地址(不能用于令牌環(huán))
Function Address功能地址 ： 用于令牌環(huán)，指定保留的服務(wù)給特定的設(shè)備
如Source-route橋用RPS功能地址
HDLC不用地址，因?yàn)槭屈c(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路
Frame Relay Virtual Circuits
Data-link connection identifiers DLCI
Function 3：Error Detection
Frame check sequence(FCS) 幀校驗(yàn)排序
Cyclical redundancy check(CRC) 循環(huán)冗余校驗(yàn)
802.2、SAP、 SNAP、 HPLC、 Frame Relay的幀不相同。
二、全雙工和半雙工
10BaseT Full-Duplex操作：因?yàn)椴豢赡軟_突，不需要Loopback到接收Pair
快速以太網(wǎng)的特點(diǎn)：
① 快速100Mbps
② 自動(dòng)控制，允許設(shè)備決定另一端設(shè)備的類型，是半雙工還是全雙工
10BaseT Half-Duplex操作：需要Loopback到本網(wǎng)卡，防止同時(shí)發(fā)數(shù)據(jù)和收數(shù)據(jù)。
1.4 Cisco三層分布式模型及設(shè)備
這是思科自己定義的分布式模型，理解Cisco三層分布式模型可以幫助我們準(zhǔn)確選擇合適的思科設(shè)備
訪問層：直接控制到桌面的網(wǎng)絡(luò)連接，大多使用底端交換機(jī)，如cisco1900系列、 cisco2900系列交換機(jī)
分布層：連接訪問層設(shè)備，提供訪問列表、數(shù)據(jù)包過濾及排序、安全和網(wǎng)絡(luò)策略、路由等功能，大多使用路由器，如cisco2500系列、cisco2600系列、cisco3600系列路由器。
核心層：作為主干的高帶寬、高速度、高可用性、低延遲以及使用收斂時(shí)間較短的路由協(xié)議，大多使用高端的交換機(jī)，如cisco4000系列、cisco5000系列、cisco8500系列交換機(jī)。
1.5 線纜
以太網(wǎng)是非常成熟的技術(shù)，現(xiàn)在的許多網(wǎng)絡(luò)線纜都是以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的，如100BaseTX等，這里的100指的是快速以太網(wǎng)，帶寬為100Mbit/s, 而Base指的是用數(shù)字信號(hào)傳送信息的基帶，TX則是指的線纜類型是5，6，7類的UTP雙絞線。具體的線纜類型見教材。
常用的UTP線纜類型：
Straight-Through直通線：用于PC機(jī)與集線器、交換機(jī)的連接
Crossover交叉線： 用于集線器、交換機(jī)之間的連接，兩臺(tái)PC機(jī)互聯(lián)也需用此類線
Rollover反轉(zhuǎn)線：用于將PC機(jī)的COM口和交換機(jī)或路由器的CONSOLE口相連，在PC機(jī)的超級(jí)終端進(jìn)行交換機(jī)或路由器的配置 。
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