1、Network Fundamentals Chapter 2,網(wǎng)絡(luò)通信,目標,描述網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，包括成功通信所需的設(shè)備和介質(zhì)。 說明協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)通信中的功能。 說明使用分層模型來描述網(wǎng)絡(luò)功能的優(yōu)點。 描述以下兩種公認網(wǎng)絡(luò)模型中每一層的作用：TCP/IP 模型和 OSI 模型。 說明編址和命名方案在網(wǎng)絡(luò)通信中的重要性。,目錄,2.1 通信平臺 2.2 LANs, WANs, 和網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò) 2.3 協(xié)議 2.4 使用分層模型 2.5 網(wǎng)絡(luò)編址,2.1 通信平臺,2.1.1 通信要素,使用許多不同的通信方式來交流數(shù)據(jù)信息 三個共同的要素 消息來源 通道 消息的目的地址,2.1.2 傳達消息,分段 將通信劃

2、分為多個片段.,2.1.2傳達消息,多路復(fù)用 交替發(fā)送經(jīng)過介質(zhì)的片段.,2.1.2傳達消息,表示多個片段以便定向和重組.標示用于在片段到達時對其排序和重組,2.1.3網(wǎng)絡(luò)的組成部分,設(shè)備和介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)的物理要素，即硬件. 設(shè)備,2.1.3網(wǎng)絡(luò)的組成部分,設(shè)備和介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)的物理要素，即硬件 介質(zhì),2.1.3網(wǎng)絡(luò)的組成部分,服務(wù)和過程是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上運行的通信程序，稱為軟件。,2.1.4 終端設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用,終端設(shè)備包括: 計算機（工作站、筆記本電腦、文件服務(wù)器、Web 服務(wù)器） 網(wǎng)絡(luò)打印機 VoIP 電話 安全攝像頭 移動手持設(shè)備（如無線條碼掃描儀、PDA）,2.1.5 中間設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的

3、作用,這些設(shè)備將每臺主機連接到網(wǎng)絡(luò)，并且可以將多個獨立的網(wǎng)絡(luò)連接成網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)。中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括: 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備（集線器、交換機和無線接入點） 網(wǎng)間設(shè)備（路由器） 通信服務(wù)器和調(diào)制解調(diào)器 安全設(shè)備（防火墻）,2.1.5中間設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用,中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上運行的進程執(zhí)行以下功能: 重新生成和重新傳輸數(shù)據(jù)信號 維護有關(guān)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)中存在哪些通道的信息 將錯誤和通信故障通知其它設(shè)備 發(fā)生鏈路故障時按照備用路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù) 根據(jù) QoS 優(yōu)先級別分類和轉(zhuǎn)發(fā)消息 根據(jù)安全設(shè)置允許或拒絕數(shù)據(jù)的通行,2.1.5中間設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用,中間設(shè)備可控制數(shù)據(jù)的路徑但并不會生成或更改數(shù)據(jù)的內(nèi)容.,動畫效果見電子

4、課件2.1.5.1,2.1.6 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì),現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)主要使用三種介質(zhì)來連接設(shè)備并提供傳輸數(shù)據(jù)的途徑。這三種介質(zhì)是: 無線傳輸,2.1.6網(wǎng)絡(luò)介質(zhì),銅纜與光線 電纜內(nèi)部的金屬電線 玻璃或塑料纖維（光纜）,2.2 LANs, WANs, and 網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò),2.2.1 局域網(wǎng),為家庭、建筑或園區(qū)提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)視為局域網(wǎng)（LAN） 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)在以下方面可能存在巨大差異: 覆蓋的區(qū)域大小 連接的用戶數(shù)量 可用的服務(wù)數(shù)量和類型,2.2.2 廣域網(wǎng),分布于不同地區(qū)的局域網(wǎng)由稱為廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接在一起,2.2.3 The Internet 由多個網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò),internet由相互連接的網(wǎng)絡(luò)組成. LANs

5、 和 WANs 可連接成網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò).,2.2.4 網(wǎng)絡(luò)表示方式,需要牢記的重要術(shù)語包括: 網(wǎng)絡(luò)接口卡 物理端口 接口,2.3 協(xié)議,2.3.1 用語規(guī)范通信的規(guī)則,該議定的重要性，以及他們?nèi)绾问褂?，以方便通信?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 一個協(xié)議制定一套規(guī)則,2.3.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議確保設(shè)備通信成功. 協(xié)議規(guī)范消息的格式和結(jié)構(gòu),2.3.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共享有關(guān)于其他網(wǎng)絡(luò)之間通信的信息時使用的流程.,2.3.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,設(shè)備之間傳送錯誤消息和系統(tǒng)消息的方式與時間.,2.3.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,數(shù)據(jù)傳送會話的建立和終止.,2.3.3 協(xié)議簇和行業(yè)標準,標準是指已經(jīng)受到網(wǎng)絡(luò)行業(yè)認可，經(jīng)過標準化組織批準的流程或協(xié)議.,2

6、.3.4 協(xié)議的交互,Web 服務(wù)器和 Web 瀏覽器之間的交互是協(xié)議簇在網(wǎng)絡(luò)通信中的典型應(yīng)用示例.,2.3.5 技術(shù)無關(guān)協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議描述的是網(wǎng)絡(luò)通信期間實現(xiàn)的功能。 許多不同類型的設(shè)備可以使用相同的協(xié)議集通信.這是因為協(xié)議指定的是網(wǎng)絡(luò)功能而非支持此功能的底層技術(shù),2.4 使用分層模型,2.4.1 使用分層模型的優(yōu)點,有助于協(xié)議設(shè)計，因為對于在特定層工作的協(xié)議而言，它們的工作方式及其與上下層之間的接口都已經(jīng)確定 促進競爭，因為可以同時使用不同廠商的產(chǎn)品。 避免一個協(xié)議層的技術(shù)或功能變化影響相鄰的其它層。 提供了描述網(wǎng)絡(luò)功能和能力的通用語言,2.4.2 協(xié)議模型和參考模型,網(wǎng)絡(luò)模型有兩種基本類

7、型：協(xié)議模型和參考模型,2.4.3 TCP/IP 模型,2.4.4 通信過程,完整的通信過程包括以下步驟: 1.在發(fā)送方源終端設(shè)備的應(yīng)用層創(chuàng)建數(shù)據(jù) 2.當數(shù)據(jù)在源終端設(shè)備中沿協(xié)議棧向下傳遞時對其分段和封裝 3.在協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)接入層的介質(zhì)上生成數(shù)據(jù) 4.通過由介質(zhì)和任意中間設(shè)備組成的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù) 5.在目的終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入層接收數(shù)據(jù) 6.當數(shù)據(jù)在目的設(shè)備中沿協(xié)議棧向上傳遞時對其解封和重組 7.將此數(shù)據(jù)傳送到目的終端設(shè)備應(yīng)用層的目的應(yīng)用程序,2.4.4通信過程,完整的消息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸,2.4.5 協(xié)議數(shù)據(jù)單元和封裝,封裝,2.4.5協(xié)議數(shù)據(jù)單元和封裝,根據(jù) TCP/IP 協(xié)議簇的協(xié)議來命名 P

8、DU。 數(shù)據(jù) - 一般術(shù)語，泛指應(yīng)用層使用的 PDU 數(shù)據(jù)段 - 傳輸層 PDU 數(shù)據(jù)包 - 網(wǎng)絡(luò)層 PDU 幀 - 網(wǎng)絡(luò)接入層 PDU 比特（位） - 通過介質(zhì)實際傳輸數(shù)據(jù)時使用的 PDU,2.4.6 發(fā)送和接受過程,過程的消息.,2.4.7 OSI 模型,應(yīng)用層為以人為本網(wǎng)絡(luò)中的不同個人之間提供了使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)端到端連接的方法. 表示層對應(yīng)用層服務(wù)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)規(guī)定了通用的表示方式. 會話層為表示層提供組織對話和管理交換的服務(wù). 傳輸層為終端設(shè)備之間的每個通信定義了數(shù)據(jù)分段、傳輸和重組服務(wù). 網(wǎng)絡(luò)層為所標識的終端設(shè)備直接按通過網(wǎng)絡(luò)交換一個個數(shù)據(jù)的片段提供服務(wù). 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議描述了設(shè)備之

9、間通過公共介質(zhì). 物理層協(xié)議描述的機械、電氣、功能和操作方法用于激活、維護和停用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間比特傳輸使用的物理連接.,2.4.8 比較 OSI 模型與 TCP/IP 模型,比較 OSI 模型與 TCP/IP 模型,2.5 網(wǎng)絡(luò)編址,2.5.1 Addressing in the Network,每個數(shù)據(jù)片段必須包含充分的標識信息才能到達正確目的地. 為了將數(shù)據(jù)從一臺主機上運行的源應(yīng)用程序成功傳送到另一臺主機上運行的目的應(yīng)用程序，必須包含幾種不同類型的地址.,2.5.2 數(shù)據(jù)送達終端設(shè)備,協(xié)議數(shù)據(jù)單元的報頭包含設(shè)備地址字段,2.5.3 數(shù)據(jù)通過網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò),片斷到達正確網(wǎng)絡(luò).,2.5.4 數(shù)據(jù)達到正確的應(yīng)用程序,報頭中包含的信息并未標識目的主機或