網絡工程師培訓：網絡體系結構

網絡體系結構主題三1.1主要知識點1.2

網絡概念1.3網絡分類1.4網絡軟件1.5

OSI參考模型1.6TCP/IP參考模型1.7

OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較1.8

協(xié)議棧1.9典型試題分析1.2網絡的概念計算機網絡(Network)是將處在不同地理位置

且相互獨立的計算機

或設備，通過傳輸介質

和網絡設備

按照特定的結構和協(xié)議

相互連接起來，利用網絡操作系統(tǒng)進行管理和控制，從而實現(xiàn)信息傳輸

和資源共享

的一種信息系統(tǒng)。

簡單網絡示意圖1.3網絡的分類1.3.1網絡拓撲結構1.3.2按照地理范圍分類1.3.3按傳輸媒體分類

1.3.4按電信網分類

1.3.1網絡拓撲結構

總線拓撲

星形拓撲

環(huán)形拓撲

網狀拓撲

混合拓撲

蜂窩拓撲

總線拓撲

星形拓撲

環(huán)形拓撲

網狀拓撲

混合拓撲

蜂窩拓撲1.3.2按照地理范圍分類LANMANWAN

PAN無線網IntranetExtranet互聯(lián)網1.3.3按傳輸媒體分類

電話數(shù)據(jù)視像

1.3.4按電信網分類

駐地接入骨干1.4網絡軟件1.4.1協(xié)議分層1.4.2接口與服務1.4.3服務與協(xié)議的關系1.4.1

協(xié)議分層

協(xié)議

分層結構的優(yōu)點

分層結構的工作原理

協(xié)議什么是協(xié)議協(xié)議是網絡中計算機或設備之間進行通信的一系列規(guī)則的集合。協(xié)議示例以發(fā)送消息“HELLOSTUDENTS”為例。常用協(xié)議IP、TCP、HTTP、POP3、SMTP

STXHELLOSTUDENTSETX

分層結構的優(yōu)點各層間相互獨立，某一層的變化不會影響其他層促進標準化工作使網絡易于實現(xiàn)和維護

分層結構的工作原理縱向通信在分層結構中，低層服務為高層服務提供服務，高層服務使用低層服務提供的服務。橫向通信分層結構中，對應的分層協(xié)同工作，以保證能夠成功的完成通信。一臺機器上的第N層與另一臺機器上的第N層進行對話的規(guī)則就第N層協(xié)議。

1.4.2接口與服務對等實體每一層中的活動元素通常被稱為實體（entity）。實體可以是軟件實體也可以是硬件實體。不同機器上的同一層實體叫做對等實體。服務提供者和服務用戶N層實體實現(xiàn)的服務為N+1層所利用。N層被稱為服務提供者（serviceprovider），N+1層被稱為服務用戶（serviceuser）。服務是在服務接入點SAP（serviceaccesspoint）提供給上層使用的。

1.4.2接口與服務SAP ——服務接入點IDU ——接口數(shù)據(jù)單元SDU ——服務數(shù)據(jù)單元PDU ——協(xié)議數(shù)據(jù)單元ICI ——接口控制信息ICISDUICISDUSDU報頭SAPIDUn-PDU第n＋1層接口第n層

服務類型連接類型服務類型應用例子面向連接的服務可靠的報文流文件傳輸可靠的字節(jié)流遠程登錄不可靠連接數(shù)字化語音無連接的服務不可靠的數(shù)據(jù)報電子郵件有確認的數(shù)據(jù)報掛號郵件請求-應答數(shù)據(jù)查詢

服務原語服務在形式上是由一組原語（primitive）（或操作）在描述的。這些原語供用戶和其他實體訪問該服務。這些原語通知服務提供者采取某些行動或報告某個對等實體的活動。原語含義請求一個實體希望得到完成某些操作的服務指示通知一個實體有某個事件發(fā)生響應一個實體希望響應一個事件證實返回對先前請求的響應1.4.3服務與協(xié)議的關系服務是各層向它上層提供的一組原語（操作）。服務定義了該層能夠代表它的上層完成的操作，但沒有涉及這些操作是如何完成的。協(xié)議是定義同層對等實體之間交換的幀、分組和報文的格式及意義的一組規(guī)則。實體利用協(xié)議來實現(xiàn)它們的服務定義。1.5OSI參考模型1.5.1

OSI參考模型概述和各層1.5.2

數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆庋b和解封裝1.5.1OSI參考模型概述與各層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網絡層傳輸層5~7層OSI/RM模型層次結構物理層Physical

數(shù)據(jù)鏈路層DataLink

網絡層Network

傳輸層Transport

會話層Session

表示層Presentation

應用層Application

由低層到高層電氣接口匹配傳輸比特流幀同步、差錯控制和流量控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菐酚蛇x擇、擁塞控制數(shù)據(jù)包的分片與重組數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇欠纸M端到端連接、流量控制差錯檢測和重傳基本單位是報文

提供應用進程的獨立性

提供訪問和分布式信息服務建立、管理、終止連接任務物理層通過物理傳輸比特（bit）流中繼器和集線器建立、維護和取消物理連接數(shù)據(jù)鏈路層將比特信息加以組織封裝成數(shù)據(jù)幀（Frame）通過使用接收系統(tǒng)的硬件地址或物理地址來尋址硬件地址或物理地址（即MAC地址）幀同步、流量控制、差錯檢驗兩個子層媒體訪問控制（MAC）邏輯鏈路控制（LLC）網卡、網橋和交換機網絡層基于網絡層地址進行不同網絡系統(tǒng)間的路徑選擇網絡層地址（IP地址）分割和重新組合數(shù)據(jù)包（Packet）包頭差錯檢驗和可能的修復可能的數(shù)據(jù)傳輸擁塞控制路由器傳輸層在不同物理節(jié)點上的應用程序間建立連接以傳輸數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)段（Segment）提供不同類型的連接服務

面向連接(Connection-oriented)

無連接(Connectionless)提供流量控制、差錯檢測、超時重傳等服務用一個尋址機制來標識一個特定的應用程序

傳輸層地址（即端口號）5~7層

會話層建立、管理和終止會話

表示層系統(tǒng)的應用層送出的信息可被另一個系統(tǒng)的應用層所讀取利用一種公用的信息表示格式翻譯多種信息數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)壓縮

應用層網絡服務與使用者應用程序間的一個接口1.5.2數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆庋b和解封裝1.6TCP/IP參考模型1.6TCP/IP參考模型各層第1層：網絡接口層(NetworkInterface)網絡接口層對應OSI物理層和數(shù)據(jù)鏈路層并實現(xiàn)與它們相同的功能，其中包括LAN和WAN的技術細節(jié)。這一層也稱為主機到網絡層(Host-to-Network)。1.6TCP/IP參考模型各層

第2層：互聯(lián)網絡層(internet)互聯(lián)網絡層的目的是運送數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)從任何在相連的網絡上送到目的地，而不在乎走的是哪個路徑或網絡。管理這層的特定協(xié)議稱為互聯(lián)網絡協(xié)議(IP)。最佳的路徑選定和數(shù)據(jù)包交換都發(fā)生在這層。1.6TCP/IP參考模型各層第3層：傳輸層(Transport)傳輸層負責處理有關服務質量等事項，如可靠度、流量控制和錯誤檢測。該層可以提供不同服務質量、不同可靠性保證的傳輸服務，并且協(xié)議發(fā)送端和目標端的傳輸速度差異。這一層也稱為主機到主機層(Host-to-Host)。1.6TCP/IP參考模型各層第4層：應用層(Application)應用層包括會話層和表示層的功能，用來建立應用層來處理高層協(xié)議、有關表達、編碼和會話控制。TCP/IP將所有應用程序相關的內容都歸為一層，并保證為下層適當?shù)膶?shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)包。1.7OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較1.7OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較參考模型OSI參考模型TCP/IP參考模型概念明確區(qū)分服務、接口、協(xié)議沒有明確區(qū)分服務、接口、協(xié)議層的數(shù)量7層4層通信模式網絡層支持無連接和面向連接的通信網絡層只支持無連接通信傳輸層僅支持面向連接的通信傳輸層支持無連接和面向連接的通信1.8協(xié)議棧1.8.1

協(xié)議棧概述

1.8.2TCP/IP協(xié)議棧1.8.1協(xié)議棧概述什么是協(xié)議棧在網絡中，為了完成通信，必須使用多層上的多種協(xié)議。這些協(xié)議按照層次順序組合在一起，構成了協(xié)議棧(ProtocolStack)，也稱為協(xié)議族(ProtocolSuite)。常用的協(xié)議棧

TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk1.8.2TCP/IP協(xié)議棧

TCP/IP1.9典型試題分析●若采用后退N幀ARQ協(xié)議進行流量控制，幀編號為7位，則發(fā)送窗口的最大長度為__(17)__。（17）A.7B.8C.127D.128【參考答案】17.C2005年下半年1.9典型試題分析在ISOOSI/RM中，__(18)__實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮功能。

A.應用層B.表示層

C.會話層D.網絡層【參考答案】B2005年下半年1.9典型試題分析以太網中的幀屬于__(19)__協(xié)議數(shù)據(jù)單元。

A.物理層B.數(shù)據(jù)鏈路層C.網絡層D.應用層【參考答案】B2005年下半年1.9典型試題分析在OSI參考模型中，數(shù)據(jù)鏈路層處理的數(shù)據(jù)單位是___(64)___。

A.比特B.幀C.分組D.報文【參考答案】B2005年下半年1.9典型試題分析在OSI參考模型中，上層協(xié)議實體與下層協(xié)議實體之回的邏輯接口叫做服務訪問點(SAP)。在Intenet中，網絡層的服務訪問點是（21）。A．MAC地址B．LLC地址C.IP地址D．端口號【參考答案】C2005年上半年1.9典型試題分析在OSI參考模型中，實現(xiàn)端到端的應答、分組排序和流量控制功能的協(xié)議層是（22）。A．數(shù)據(jù)鏈路層B．網絡層C．傳輸層D．會話層【參考答案】C2005年上半年1.9典型試題分析SNMPPOP3UDPTCPIP在Internet上有許多協(xié)議，下面的選項中能正確表示協(xié)議層次關系的是（22）.ABCDSNMPPOP3TCPARPIPTCPSSLIPUDPARPSMTPTelnet【參考答案】ATCPUDPIPLLCMACSMTPTelnet2005年上半年1.9典型試題分析●用戶A與用戶B通過衛(wèi)星鏈路通信時，傳播延遲為270ms，假設數(shù)據(jù)速率是64Kb/s，幀長4000bit，若采用停等流控協(xié)議通信，則最大鏈路利用率為__(30)__；若采用后退N幀ARQ協(xié)議通信，發(fā)送窗口為8，則最大鏈路利用率可以達到__(31)__。（30）A、0.104 B、0.116C、0.188 D、0.231（31）A、0.416 B、0.464C、0.752 D、0.832【參考答案】A,D2004年下半年1.9典型試題分析●以太網交換機根據(jù)__(56)__轉發(fā)數(shù)據(jù)包。（56）A.IP地址B.MAC地址

C.LLC地址D.PORT地址【參考答案】56.B2004年下半年1.9典型試題分析如果希望別的計算機不能通過ping命令測試服務器的連通情況，可以（41）。A．刪除服務器中的ping.exe文件B．刪除服務器中的cmd.exe文件C．關閉服務器中ICMP端口D．關閉服務器中的NetLogon服務【參考答案】C1.9典型試題分析●ARP協(xié)議數(shù)據(jù)單元封裝在（20）中發(fā)送，ICMP協(xié)議數(shù)據(jù)單元封裝在（21）中發(fā)送。（20）A．IP數(shù)據(jù)報 B．TCP報文 C．以太幀 D．UDP報文（21）A．IP數(shù)據(jù)報 B．TCP報文 C．以太幀 D．UDP報文【參考答案】C,A1.9典型試題分析2004年下半年●Networkscanbeinterconnectedbydifferentdevices.Inthephysicallayer,networkscanbeconnectedby__(66)__orhubs,whichjustmovethebitsfromonenetworktoanidenticalnetwork.Onelayerupwefindbridgesandswitches,whichoperateatdatalinklayer.Theycanaccept__(67)__,examinetheMACaddress,andforwardtheframestoadifferentnetworkwhiledoingminorprotocoltranslationintheprocess.Inthenetworklayer,wehaveroutersthatcanconnecttwonetworks,Iftwonetworkshave__(68)__networklayer,therouterma