网络设备技术第一章
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第一章网络基础
1.1 网络基本概念
1.1.1 什么是计算机网络
地理位置分散，具有独立功能的计算机，通过通信设备和线路连接，并配有相应的网络软件，实现信息传输和资源共享的系统。
1.1.2 网络体系的分类
一、按互连的距离划分
1、局域网LAN（LOCAL AREA NETWORK）
地理范围在十公里之内，属于一个部门或一个单位的专用网络。
2 、广域网WAN（WIDE AREA NETWORK）
一种跨越大的地域的网络。
通常覆盖一个省或一个国家。
3 、城域网MAN（METROPOLITAN AREA NETWORK）
是一种大型的LAN，一般覆盖一个城市。
作用距离为5-50公里。
二、按传播技术划分
1 、广播式网络（BROADCAST NETWORK）
广播（BROADCASTING）：一台发送，其它机器都接收。
多点广播（组播MULTICASTING）：向一个子集发送。
2 、点到点网络（POINT TO POINT）
由一对机器之间的多条连接构成，点到点的路由算法特别重要。
三、按拓扑结构划分
可分为星型、树型、总线型、环型网等。
四、按网络操作系统划分
可分为Windows 2000 网、UNIX 网、NetWare 网等。
1.2 网络传输介质分类
传输介质的分类：
有线传输介质：双绞线、同轴电缆、光缆
无线传输介质：无线电波、微波、红外线、激光
衡量传输介质性能的主要技术指标有：
传输距离、传输带宽、衰减、抗干扰能力、价格、安装等。
1.3 OSI 参考模型
1984年，国际标准化组织（ISO）发表了开放系统互联（OSI）参考模型。
OSI参考模型是一个描述网络层次结构的框图；其标准保证了各种类型网络技术的兼容性、互操作性。
OSI参考模型按网络功能分为七层，每一层解决一个不同问题。
OSI七层示意如下图1-1所示。
图1-1 OSI七层模型示意图
OSI参考模型从上到下共分为七层, 最上层为用户面对的应用层，任何一次两个用户之间的通信都需要经过这七层的数据转换。
如图1-2所示。
为什么需要分层的网络模型？
●简化相关的网络操作
●提供即插即用的兼容性和不同厂商之间集成的标准接口
●使工程师们能专注于设计和优化不同网络互联设备的互操作性
●防止一个区域的网络变化影响另一个区域的网络，因此，每一个区域的网络都能单
独快速地升级
●把复杂的网络连接问题分解成小的简单的问题，易于学习和操作
图1-2 OSI参考模型数据流向——对等通信和数据封装示意图
1.3.1 OSI第一层：物理层
•目的：
保证原始数据比特流的无误传输。
•任务：
确定与物理媒体相关的电气特性、机械特性、功能特性及规程特性。
特性：
机械特性：连接器型式及插针分配
电器特性：接口电气信号特性
功能特性：数据传送、控制、定时、接地
规程特性：接口电路所使用之规程
1.3.2 OSI第二层：数据链路层
•目的：
保证数据在物理链路上实现可靠的传输
•任务：
解决信道共享及维护数据帧的完整性
数据链路层由二个子层组成：
图1-3 数据链路层的二个子层
MAC子层
目的：完成发方占用信道的问题
任务：将上层传下来的数据封装成帧进行发送（接收时进行相反的过程，将帧拆卸）–实现和维护MAC协议
–比特差错检测
解决发送方占用信道的问题。
占用信道的方法：
争用－Contention－－以太网采用的方法
令牌－Token passing-令牌环网采用的方法
轮询－Polling
MAC子层寻址
•MAC地址－硬件生产厂商提供的唯一物理地址
•MAC地址－为12位16进制数
如：Unisnet MAC地址：000493XXXXXX
•MAC地址－网络上区分各个设备
LLC子层
目的：
保证帧传送的完整性与无误性
任务：
建立和释放LLC层的逻辑连接
提供与高层(网络层)的接口
差错控制
流量控制
流量控制
目的：保证快速与慢速设备之间帧无误传输
流量控制方法：
固定速率流量控制
窗口流量控制
1.3.3 OSI第三层：网络层
•目的：
完成网络之间的数据传输
•任务：
寻找网络地址－网络寻址
完成网络间数据传输－交换传输
路由选择算法－路径选择
•网络寻址( Addressing)
在一个网际网络中, 每个网络段被赋予一个逻辑网络标识, 而该网络标识由网络层负责管理.
IP网络地址：X.X.0.0
IPX网络地址：8位16进制数
•交换传输：
电路交换(cuicurt switch)：一旦通路建立,保持至数据传输完毕。
消息交换(message switch)：数据被分成多个消息，每个消息独立选择路径。
分组交换(package switch)：数据被分成多个分组，每个分组独立选择路径。
网络路径选择(Routing)
•路由发现：
距离矢量法（distance vector）
状态连接法（link state）
•路由选择：
静态选择－人为建立路由表
动态选择－hop,tick
1.3.4 OSI第四层：传输层
•目的：
保证端到端无误的传输
向高层用户屏蔽下面通信各层的细节
补偿下层传输的缺陷，使得端与端之间传输透明
•任务：
将上层数据分段重组传给下层
为保证端到端的传输，连接服务
连接服务：
•无确认的无连接服务
无流量、差错或包的顺序控制
•面向连接的服务
有确认，对流量、差错或包顺序进行控制
•带确认的无连接服务
有确认，对流量、差错进行控制
1.3.5 OSI第五层：会话层
•目的：
逻辑地址(低层提供) 服务地址
•任务：
对话控制
会话管理
•对话控制：
单工通信
半双工通信
全双工通信
1.3.6 OSI第六层：表示层
•目的：
将数据转换成计算机应用程序相互理解的格式
•任务：
翻译
加密
1.3.7 OSI第七层：应用层
•目的：
完成网络服务应用
•任务：
网络服务的协议
网络应用程序
网络服务通告
习题
1、是一种工作在OSI模型的第二层的网络互连设备，它能在广域网上过滤
和转发桢，也能将以太网网段和令牌环网网段连接在一起。
2、是一种信息单元，第三层设备（如路由器）对其进行操作。
3、是一种可以连接两种不同介质线缆的设备。
4、是一种多端口的中继器。
5、是数据链路层处理的信息单元。
6、画出OSI七层模型的方框图，在每一层上标出层名和数字，在每层的右边简要
的描述该层的功能。
在每层的左边列出和该层操作相关的网络互连设备。
