ccna課件第2章osi分層模型

第二章OSI層次模型本章目標通過本章的學習，您應該掌握以下內容:掌握OSI分層模型描述數(shù)據(jù)在源和目標設備間的傳送過程清楚集線器、交換機和路由器在網(wǎng)絡中擔當?shù)慕巧凸δ?；懂得在什么情況下該用什么樣的設備標準化組織ISOISO:國際標準化組織

(

InternationalOrganization

for

Standardization

)OSI:開放系統(tǒng)互聯(lián)

(

open

systeminterconnection

)20世紀70年代后期，ISO創(chuàng)建OSI參考模型，希望不同供應商的網(wǎng)絡能夠相互協(xié)同工作，但迄今為止，這仍然是一個偉大的目標！網(wǎng)絡分層的優(yōu)點層layer：描述了所有需求的有效的通訊過程，并把這些過程邏輯上的組叫做層。分層的優(yōu)點：促進標準化工作,允許各個供應商進行開發(fā).各層間相互獨立,把網(wǎng)絡操作分成低復雜性單元.靈活性好,某一層變化不會影響到別層，設計者可專心設計和開發(fā)模塊功能.各層間通過一個接口在相鄰層上下通信OSI

模式概述應用層(高)會話層表示層應用層OSI

模式數(shù)據(jù)流層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應用層(高)會話層傳輸層表示層應用層應用層作用Telnet

SMTPHTTP

FTP用戶接口例子應用層ASCIIEBCDICJPEG用戶接口數(shù)據(jù)表示加密等特殊處理過程例子Telnet

SMTPHTTP

FTP表示層應用層應用層作用保證不同應用間的數(shù)據(jù)區(qū)分用戶接口數(shù)據(jù)表示加密等特殊處理過程ASCIIEBCDICJPEGOperating

System/Application

AccessScheduling例子TelnetHTTP會話層表示層應用層應用層作用保證不同應用間的數(shù)據(jù)區(qū)分用戶接口數(shù)據(jù)表示加密等特殊處理過程ASCIIEBCDICJPEGOperating

System/Application

AccessScheduling傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層例子TelnetHTTP會話層表示層應用層應用層作用數(shù)據(jù)流層的作用EIA/TIA-232V.35例子物理層設備間接收或發(fā)送比特流說明電壓、線速和線纜等例子數(shù)據(jù)流層的作用數(shù)據(jù)鏈路層將比特組合成字節(jié)進而組合成幀用MAC地址訪問介質

802.3

/

802.2錯誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正

HDLC物理層設備間接收或發(fā)送比特流說明電壓、線速和線纜等

EIA/TIA-232V.35802.3

/

802.2HDLC&PPPEIA/TIA-232V.35IPIPX例子數(shù)據(jù)流層的作用網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層將比特組合成字節(jié)進而組合成幀用MAC地址訪問介質錯誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正設備間接收或發(fā)送比特流說明電壓、線速和線纜等提供路由器用來決定路徑的邏輯尋址TCPUDPSPX802.3

/

802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX例子數(shù)據(jù)流層的作用傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)重傳前的錯誤糾正將比特組合成字節(jié)進而組合成幀用MAC地址訪問介質錯誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正設備間接收或發(fā)送比特流說明電壓、線速和線纜等網(wǎng)絡層提供路由器用來決定路徑的邏輯尋址TCPUDPSPX802.3

/

802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX應用層表示層會話層例子數(shù)據(jù)流層的作用可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)重傳前的錯誤糾正將比特組合成字節(jié)進而組合成幀用MAC地址訪問介質錯誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正設備間接收或發(fā)送比特流說明電壓、線速和線纜等傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層提供路由器用來決定路徑的邏輯尋址PDUPDU（protocoldataunit):每一層使用自己層的協(xié)議和別的系統(tǒng)的對應層相互通信，協(xié)議層的協(xié)議在對等層之間交換的信息叫協(xié)議數(shù)據(jù)單元。上層

:

messagetransport

layer

:

segmentNetwork

layer:Data-link

layer:Physical

layer:packetFramebit封裝與解封裝封裝（

encapsulate/encapsulation）：數(shù)據(jù)要通過網(wǎng)絡進行傳輸，要從高層一層一層的向下傳送，如果一個主機要傳送數(shù)據(jù)到別的主機，先把數(shù)據(jù)裝到一個特殊協(xié)議報頭中，這個過程叫-----封裝封裝分為：切片和加控制信息解封裝：上述的逆向過程上層數(shù)據(jù)IP+TCP+上層數(shù)據(jù)LLC

頭TCP+上層數(shù)據(jù)IP

頭上層數(shù)據(jù)TCP

頭0傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層應用層表示層會話層封裝過程LLC

頭IP

頭FCSMAC

頭LLC

頭+IP+TCP+上層數(shù)據(jù)FCS上層數(shù)據(jù)LLC

頭+IP+TCP+上層數(shù)據(jù)IP+TCP+上層數(shù)據(jù)TCP+上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)0傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡層應用層表示層會話層解封裝過程數(shù)據(jù)傳輸過程通信介

質應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)連路層物理層應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)連路層物理層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)連路層物理層通

信介質表示層協(xié)議會話層協(xié)議傳輸層協(xié)議應用層協(xié)議端系統(tǒng)A端系統(tǒng)B定義介質類型連接器類型信令類型物理層功能Ethernet/802.3的物理層HUB集線器多個主機主機10Base2—細纜以太網(wǎng)10Base5—粗纜以太網(wǎng)10BaseT—雙絞線物理層設備集線器中繼器編碼—解碼器傳輸介質連接器ABCD物理層所有設備在同一沖突域所有設備在同一廣播域所有設備共享相同的帶寬集線器運行在物理層沖突域

廣播域沖突（collision）：在以太網(wǎng)中，當兩個節(jié)點同時傳輸數(shù)據(jù)時，從兩個設備發(fā)出的幀將會碰撞，在物理介質上相遇，彼此數(shù)據(jù)都會被破壞沖突域（collisiondomain）一個支持共享介質的網(wǎng)段廣播域(broadcast

domain)：廣播幀傳輸?shù)木W(wǎng)絡范圍，一般是路由器來設定邊界（因為router不轉發(fā)廣播）集線器：同一個沖突域接入設備越多沖突機率越大用CSMA/CD技術CSMA/CD技術載波偵聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD（carrier

sense

multiple

access/collisiondetect)：一種介質訪問的控制方法，當在同一個共享網(wǎng)絡中的不同節(jié)點同時傳送數(shù)據(jù)包時，不可避免的會產生沖突，而CSMA/CD機制就是用來解決這種沖突問題CSMA/CD工作原理當一個節(jié)點想在網(wǎng)絡中發(fā)送數(shù)據(jù)時，它首先檢查線路上是否有其他主機的信號在傳送：如果有，說明其他主機在發(fā)送數(shù)據(jù)，自己則利用退避算法等一會再試圖發(fā)送；如果線路上沒有其他主機的信號，自己就將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，同時，不停的監(jiān)聽線路，以確信其他主機沒有發(fā)送數(shù)據(jù)，如果檢測到有其他信號，自己就發(fā)送一個JAM阻塞信號，通知網(wǎng)段上的其他節(jié)點停止發(fā)送數(shù)據(jù)，這時，其他節(jié)點也必須采用退避算法等一會再試圖發(fā)送。CSMA/CD重要特性使用CSMA/CD協(xié)議的以太網(wǎng)不能進行全雙工通信而只能進行雙向交替通信（半雙工通信）每個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內，存在著遭遇碰撞的可能性這種發(fā)送的不確定性使整個以太網(wǎng)的平均通信量遠小于以太網(wǎng)的最高數(shù)據(jù)率定義源和目標的物理地址與幀關聯(lián)的高層協(xié)議(Service

Access

Point)網(wǎng)絡拓撲幀順序數(shù)據(jù)流控制有向或無向連接數(shù)據(jù)鏈路層物理層EIA/TIA-232v.35802.2802.3數(shù)據(jù)鏈路層功能MAC子層MAC子層（mediaaccesscontrol):負責MAC尋址和定義介質訪問控制方法MAC子層一般的訪問控制方式：1。爭用式：沖突不可避免；CSMA/CD

；FCFS（first

come

first

service)2。輪流式：訪問時間可預見，不發(fā)生沖突；但是要有Token

令牌MAC子層協(xié)議有：802.3

802.5

FDDI（fiberdistributeddatainterface)這三個LAN技術的不同在于幀結構和訪問機制的不同LLC子層LLC子層（logicallinkcontrol):為上層協(xié)議提供SAP服務訪問點，并為數(shù)據(jù)加上控制信息LLC子層協(xié)議：802.2802.2協(xié)議只在LLC子層，為以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)提供了通用功能SAP服務訪問點SAP（

Service

Access

Point服務訪問點）：LLC子層為了網(wǎng)絡層的各種協(xié)議提供服務，而上層可能運行不同協(xié)議，為區(qū)分不同上層協(xié)議的數(shù)據(jù)，要采用服務訪問點可變長640000.0Cxx.xxxx廠商自己分配IEEE

分配MAC子層-802.36

2前導符目標地址源地址長度數(shù)據(jù)FCSEthernetII在這里用“Type”指明上層協(xié)議，所以不用802.2.MAC

地址8#字節(jié)數(shù)據(jù)鏈路層功能(續(xù))可變長11MAC子層-802.3目標SAP源SAPCtrl數(shù)據(jù)802.2

(SAP)1

or

22前導符目標地址源地址長度數(shù)據(jù)FCS可變長11802.2

(SNAP)1

or

2

3OR目標SAPAA源SAPAACtrl03OUIID類型數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層功能(續(xù))數(shù)據(jù)鏈路層或121

2

3

4每段有自己的沖突域所有的段都在同一廣播域交換機和橋運行在鏈路層交換機每段有自己的沖突域廣播信息向所有段轉發(fā)緩沖區(qū)交換定義與指定協(xié)議相關聯(lián)的源和目標邏輯地址定義通過網(wǎng)絡的路徑多鏈路連接網(wǎng)絡層IP,

IPX數(shù)據(jù)鏈路層物理層EIA/TIA-232v.35802.2802.3網(wǎng)絡層功能IP

頭源地址目標地址數(shù)據(jù)網(wǎng)絡號

主機號邏輯地址網(wǎng)絡層端接設備的數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡層功能(續(xù))目路由表標網(wǎng)絡端口距離1S012S004E001.04.01.3E0S02.24.3E02.1S04.14.21.11.2目路由表標網(wǎng)絡端口距離1E002S004S01邏輯地址提供分層結構的網(wǎng)絡需要的配置利用配置信息來識別到達目標網(wǎng)絡的路徑網(wǎng)絡層功能(續(xù))路由器：運行在網(wǎng)絡層廣播信息控制多點發(fā)送信息控制路徑優(yōu)化流量管制邏輯尋址提供WAN連接路由器提供遠程訪問服務因特網(wǎng)分部調制解調器或ISDN適配卡家庭辦公用戶移動用戶公司總部區(qū)分不同的上層應用建立應用間的端到端連接定義流量控制為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠或不可靠的連接服務傳輸層TCPUDPSPX網(wǎng)絡層IPIPX傳輸層功能同步請求回應同步請求,同步請求回應同步請求數(shù)據(jù)傳輸(傳輸數(shù)據(jù)段)發(fā)送方接收方連接建立可靠的傳輸層功能OSI模型的意義提供了網(wǎng)絡間互連的參考模型成為實際網(wǎng)絡建模、設計的重要參考工具和理論依據(jù)OSI/RM的思想為我們提供了進行網(wǎng)絡設計與分析的方法（實際的網(wǎng)絡幾乎都是分層結構，功能分層，協(xié)議分層，只是根據(jù)實際需要，層次有多有少。模塊化的結構便于同時開發(fā)、升級換代，維護管理）OSI模型的缺陷許多功能在多個層次重復，有冗余感（如流控，差錯控制等）各層功能分配不均勻（鏈路、網(wǎng)絡