现代交换技术尤克第06章节网络交换.ppt

第六章 网络交换 6.1 计算机网络分类 计算机网络的分类标准很多，比如按拓扑结构、介质访问方式、交换方式以及数据传输率等 反映网络技术本质的网络划分标准，就是计算机网络的覆盖范围。按网络覆盖范围的大小，将计算机网络分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网 计算机网络分类 ① 局域网(LAN) 局域网是指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络。 局域网区别于其他网络主要体现在下面3个方面： 网络所覆盖的物理范围； 网络所使用的传输技术； 网络的拓扑结构。 局域网的拓扑结构 在总线网络中，任何时刻只允许一台机器发送数据，而所有其他机器都处于接收状态。 局域网的拓扑结构 在总线网络中，任何时刻只允许一台机器发送数据，而所有其他机器都处于接收状态。 在环型网中，数据沿着环不停地旋转。 ② 广域网(WAN) 广域网通常跨接很大的物理范围。 广域网包含很多用来运行用户应用程序的机器集合，我们通常把这些机器叫做主机；把这些主机连接在一起的是通信子网。通信子网的任务是在主机之间传送报文。 广域网拓扑结构 ③ 互连网 多个网络相互连接构成的集合称为互联网。互联网的最常见形式是多个局域网通过广域网连接起来。 如果一个网络只含有中间转接节点，即IMP，则该网络仅仅是一个通信子网；反之，如果网络中既包含IMP，又包含用户可以运行作业的主机，则该网络是一个广域网。 6.2 网络分层模型 物理层 是最低层或第一层，主要功能是完成相邻结点之间原始比特流的传输。物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电气、功能和过程特性，以及物理层接口连接的传输介质等问题。 物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。 物理层不提供纠错服务，但能够设定数据传输速率并监测数据出错率。 数据链路层 也称为链路层，主要功能是完成网络中相邻结点之间可靠的数据通信。 链路层设计包括：将从网络层接收到的数据封装成特定的可被物理层传输的帧，并按顺序传送各帧，数据出错校验、协调共享媒体的使用以及编址。 数据链路层帧不仅包括原始数据，或称“有效负载”，还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。 网络层 主要功能是完成网络中主机间的报文传输，使用数据链路层的服务将每个报文从源端传输到目的端。 网络层处理的主要任务是：路由计算、数据包的分段和重组（当网络中的不同链路有不同的最大包大小限制时）和拥塞控制。 在单个局域网中，网络层是冗余的。 网络层协议能补偿数据发送、传输以及接收的设备能力的不平衡性。 传输层 传输层主要功能是在两个系统之间建立一条可靠的通信链路，完成网络中不同主机上的用户进程之间可靠的数据通信 传输层主要处理一些由网络层引起的错误，比如包丢失和重复包等错误，以及对包进行重新排序、分段(这样传输层用户就可以处理大的报文)和重装(这样可以避免网络层进行低效的分段和重装) 会话层 负责在网络中的两节点之间建立和维持通信，允许不同机器上的用户之间建立会话关系。 会话层的功能包括：建立通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个节点之间的对话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。 表示层 表示层的目的是为了对数据的表示取得一致。 在表示层，数据将按照网络能理解的方案进行格式化。 表示层管理数据的解密与加密，表示层还涉及数据压缩和解压， 表示层以下各层只关心从源端机到目标机可靠地传送比特，而表示层关心的是所传送的信息的语法和语义 应用层 应用层负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务，包含大量人们普遍需要的协议。 应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。 对于需要通信的不同应用来说，应用层的协议都是必须的。 OSI各层功能小结 ②数据链路层的细化 ③数据封装与通信 应用层将识别用户操作，并提出一个从远程节点(邮件服务器)获取数据的请求包。应用层将该请求传递到表示层。 表示层首先判定是否以及如何格式化或加密来自应用层的数据请求。此后，它将加入所需的转换和代码以实现格式化，并将请求传递到会话层。 ③数据封装与通信 会话层接收到已格式化的请求，赋给它一个数据标记符。会话层将数据传递到传输层。 在传输层，数据以及到目前为止所累积的控制信息被分割成可管理的数据块，以准备在数据链路层打包成帧。如果数据太大，不能放在一个帧里，传输层再将它分割成更小的块，同时对每一数据块安排一个序列标识。此后，该层将数据块逐个传递到网络层。 ③数据封装与通信 网络层接到一个待传输的数据包时，计算出一条路由，从而使得信息能经过多个跳到达目的节点。它给这个数据包加上一个“信封”，一般是在原数据包的前面（称为报头）附加上信息。这个“信封”包括一些诸如源地址、