OSI七层协议概述及线缆介绍.ppt

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1、OSI七层模型概述,什么是网络?,连接Internet的方式,OSI 参考模型,OSI的概念：Open System 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，是用来了解和设计网络体系结构的。OSI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。OSI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。,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、

2、上层依赖于下层，下层为上层提供服务。,面向用户应用,面向数据传输,OSI参考模型体系结构,应用层,应用层的作用：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,用户,L7数据,到表示层,HTTP,应用层,用户,L7数据,到表示层,HTTP,表示层,表示层的作用：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,L7数据,数据的编码、加密和压缩,表示层,从应用层,H6,L6数据,到会话层,L7数据,数据的解码、解密和解压,表示层,到应用层,H6,L6

3、数据,从会话层,会话层,会话层的作用：建立、维护、管理应用程序之间的会话。功能：对话控制同步,L6数据,会话层,从表示层,syn,L5数据,到传输层,syn,syn,H5,L6数据,会话层,到表示层,syn,L5数据,从传输层,syn,syn,H5,传输层,传输层的作用：负责建立端到端的连接，保证报文在端到端之间的传输。传输层的功能：服务点编址、分段与重组、连接控制、流量控制、差错控制。,L5数据,传输层,从会话层,L4数据,到网络层,L4数据,L4数据,L5数据,传输层,到会话层,L4数据,从网络层,L4数据,L4数据,L4数据,网络层,从传输层,H3,包,L3数据,到数据链路层,L4数据,

4、网络层,到传输层,H3,包,L3数据,从数据链路层,网络层,网络层的作用：负责将分组数据从源端传输到目的端网络层功能：为网络设备提供逻辑地址进行路由选择、分组转发,数据链路层,数据链路层的作用：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（结点）移动到另一跳（结点）。数据链路层的功能：组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制,L3数据,数据链路层,从网络层,H2,T2,帧,L2数据,到物理层,L3数据,数据链路层,到网络层,H2,T2,帧,L2数据,从物理层,物理层,物理层的作用：负责把逐个的比特从一跳（结点）移动到另一跳（结点）。物理层功能：定义接口和媒体的物理特性定义比特的

5、表示、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）,L2数据,0101010000111100,传输媒体,物理层,从数据链路层,L2数据,0101010000111100,到数据链路层,物理层,允许接入网络资源,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,建立、管理和终止会话,将分组从源端传送到目的端；提供网络互联,在媒体上传输比特；提供机械的和电气的规约,对数据进行转换、加密和压缩,提供可靠的端到端的报文传输和差错控制,将分组数据封装成帧；提供节点到节点方式的传输,各层之间的联系,OSI七层通信参考模型,网络设备传输

6、数据的过程是按照OSI参考模型的层次结构运动的。,5.会话层,6.表示层,7.应用层,4.传输层,2.数据链路层,1.物理层,4.传输层,2.数据链路层,3.网络层,1.物理层,5.会话层,6.表示层,7.应用层,数据,3.网络层,2.数据链路层,3.网络层,1.物理层,2.数据链路层,3.网络层,1.物理层,数据的发送报文封装,数据,数据,数据,网络层报头,数据,数据链路层报头,0101110101001000010,传输层,数据链路层,物理层,网络层,表示层,应用层,会话层,源端口、目的端口,源IP、目的IP、协议号,源MAC、目的MAC、帧类型,二进制流“0、1”,传输层报头,封装每一层

7、都把上层的协议包当成数据部分，加上自己的协议头部，组成自己的协议包,数据,网络层报头+传输层报头+数据,数据链路层报头,传输层报头+数据,网络层报头,数据,传输层报头,0101110101001000010,传输层,数据链路层,物理层,网络层,表示层,应用层,会话层,数据的接收报文拆封,Cables 概述,物理层-用途,OSI 物理层通过网络介质传输构成数据链路层帧的比特。,物理层-标准,物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。,物理层-标准,物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。,物理层-标准,物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。,物理层设备-集线器,A,B,C,D,Physical,

8、All devices in the same collision domainAll devices in the same broadcast domainDevices share the same bandwidth,终端站点越多，冲突(域)越大采用CSMA/CD机制,物理层设备-集线器,听,数据,现在的情况是PCA和PCC都要发数据,但是两人刚才都检测到HUB上是空闲的.那么两人都发.结果发生了冲突.两人都同时启动BACK OFF动作.随机的生成一个秒数,再发数据包.如果再与其他PC发送的数据包冲突.那么再次BACK OFF,BACK OFF一共可进行15次.,PC A,PC B,P

9、C C,PC D,冲突,听,数据,随机秒数,物理层设备-集线器,数据链路层的功能,数据链路层通常拆分成两个子层：上子层和下子层。逻辑链路控制 介质访问控制,数据链路层-标准,数据链路层标准,数据链路层-创建帧,Data,Source add,FCS,Length,Dest add,Variable,2,6,6,4,0000.0C xx.xxxx,Vendor assigned,IEEE assigned,MAC Layer IEEE 802.3协议,Preamble,Ethernet II uses“Type”here and does not use 802.2.,MAC Address,8

10、,#Bytes,数据链路层帧格式:,数据链路层设备-网络适配器（Adapter）,网络适配器（网卡）网络适配器属于数据链路层设备MAC地址每个网卡芯片都会烧录一个全球唯一的MAC地址网卡速率10、100、1000M自适应双工模式支持全双工、半双工、自适应,数据链路层设备-交换机,Data Link,OR,1,2,3,1,2,Each segment has its own collision domainAll segments are in the same broadcast domain,数据链路层设备-交换机,Memory,Switch,网络层的功能,网络层（eg:从主机到主机的通信）

11、为每个终端设备之间通过网络交换数据的片段提供服务基本过程:编址封装路由解封装协议：Internet 协议第四版(IPv4)Internet 协议第六版(IPv6)AppleTalkNovell 互联网分组交换协议(IPX)无连接网络服务(CLNS/DECNet),网络层的功能,Data,Sourceaddress,Destination address,IP,Header,172.15.1.1,Node,Network,逻辑地址,Network Layer End Station Packet,网络设备-路由器,广播控制组播控制决定最优路径流量管理提供逻辑地址连接广域网(WAN),网络层功能,

12、传输层功能,Distinguishes between upper layer applicationsEstablishes end-to-end connectivity between applicationsDefines flow control Provides reliable or unreliable services for data transfer,练习：计算网络设备域,Hub,Bridge,Switch,Router,Collision Domains:,1 4 4 4,Broadcast Domains:,1 1 1 4,思科网络设计三层模型,Distributio

13、n Layer,Core Layer,AccessLayer,案例：校园网设计,核心层,汇聚层,Cernet,电信1,电信2,认证计费平台,综合网络管理平台,服务器群,接入层,一卡通核心,学院中心,行政楼中心,图书馆中心,实验室,一卡通核心,双核心,1、铜介质：（类型包括）同轴电缆 双绞线-非屏蔽双绞线-屏蔽双绞线,物理介质的类型,同轴电缆,同轴电缆,非屏蔽双绞线UTP 电缆,UTP 电缆的特点,非屏蔽双绞线UTP 电缆,UTP 电缆类型 以太网直通电缆 以太网交叉电缆 反转电缆,线序标准：568A 白绿、绿、白橙、兰、白兰、橙、白棕、棕568B 白橙、橙、白绿、兰、白兰、绿、白棕、棕 有效线

14、缆长度100米,以太网直通线,Cable 10BASE-T/100BASE-TX Straight-Through,Pin Label,Pin Label,12345678,TX+TX-RX+NCNCRX-NCNC,12345678,TX+TX-RX+NCNCRX-NCNC,Straight-Through Cable,Wires on cable endsare in same order.,以太网交叉线,Cable 10BASE-T or100BASE-TX Straight-Through,Crossover Cable,Some wires on cableends are cross

15、ed.,Pin Label,Pin Label,12345678,TX+TX-RX+NCNCRX-NCNC,12345678,TX+TX-RX+NCNCRX-NCNC,EIA/TIA T568A,EIA/TIA T568B,直通线 vs.交叉线,屏蔽双绞线(STP)电缆,屏蔽双绞线(STP)电缆,物理介质的类型,光纤中心是光传播的玻璃芯：芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保 持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤分为单模光纤和多模光纤：,光柱,光纤结构示意图,2、光纤介质：,光纤介质,光缆通常可分为两种类型：单模和多模。,光纤介质,光纤提供全双工通信，每个方向使用一根专用光缆。,光纤介质,光纤连接器,广域网线缆-串行的点对点连接,DTE vs DCE,广域网物理层的两边:数据电路终端设备(DCE)服务提供者.CSU/DSU 是一个 DCE 设备.数据终端设备(DTE)路由器是一个典型的 DTE 设备串行接口需要一个时钟信号来控制通信的频率.DCE为DTE提供时钟频率,网络传输介质标准,网络设备-固定接口设备,2500 Routerrear view,Serial WAN ports can be fixed,网络设备-模块化接口设备,3640 Routerrear view,Module,