系统集成初级培训网络.docx

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系统集成初级培训网络

系统集成初级培训-网络

目录

一计算机网络基础2

1计算机网络定义2

2计算机网络的基本组成2

3计算机网络分层3

4网络OSI模型简介3

5基本概念6

1）拓扑6

2）协议（Protocol）6

3）数据传输方式6

4）网络互连设备7

一计算机网络基础

1计算机网络定义

计算机网络是指将地理位置不同并且具有独立功能的多个计算机系统，通过通讯设备和通信线路连接起来，在网络软件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。

2计算机网络的基本组成

计算机网络的组成从总体上说包括硬件系统和软件系统两大部分。

其中硬件系统是由计算机、传输介质两部分组成，计算机根据用途不同分成主机（即自主的计算机）和网络设备（即集线器、交换机、网桥、路由器、网关等）；

传输介质是指计算机网络中各种计算机之间实际的物理通路，常见的传输介质分成有线介质和无线介质，有线介质如双绞线、同轴电缆、光缆，无线介质如无线电波、微波、红外线等。

软件系统由网络协议和网络操作系统以及相应的网络应用软件构成。

3计算机网络分层

为了将复杂的问题简单化，以便于网络的设计和管理，对网络进行分层。

1974年，美国的IBM公司宣布了他研制的系统网络体系结构SNA，这个网络标准就是按照分层的方法制订的。

网络分层以后，使得不同公司所生产的各种设备都能够很容易地互联成网络。

4网络OSI模型简介

OSI（OpenSystemInterconnect）开放式系统互联。

这是一个开放协议标准，有了这个开放的标准，各网络设备厂商就可以遵照共同的标准来开发网络产品，最终实现彼此兼容。

整个OSI/RM模型共分7层，从下往上分别是：

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，其中每一层都为其上一层提供服务。

根据分而治之的原则，ISO将整个通信功能划分为七个层次，划分原则是：

（1）网路中各结点都有相同的层次；

（2）不同结点的同等层具有相同的功能；

　　（3）同一结点内相邻层之间通过接口通信；

　　（4）每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；

　　（5）不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

　　其内容如下：

　　第7层应用层：

OSI中的最高层。

应用层确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。

应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为应用进程的用户代理，来完成一些为进行信息交换所必需的功能。

它包括：

文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、事务处理TP、远程数据库访问RDA、制造业报文规范MMS、目录服务DS等协议；

　　第6层表示层：

主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。

它包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能；

第5层会话层：

—在两个节点之间建立端连接。

此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置，尽管可以在层4中处理双工方式；

　　第4层传输层：

—常规数据递送－面向连接或无连接。

包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务；

　　第3层网络层：

—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，它包括通过互连网络来路由和中继数据；

　　第2层数据链路层：

—在此层将数据分帧，并处理流控制。

本层指定拓扑结构并提供硬件寻址；

　　第1层物理层：

处于OSI参考模型的最底层。

物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传送比特流。

　　数据发送时，从第七层传到第一层，接受方则相反。

　　上三层总称应用层，用来控制软件方面。

下四层总称数据流层，用来管理硬件。

　　在传输层的数据叫段，网络层叫包，数据链路层叫帧，物理层叫比特流，这样的叫法叫PDU（协议数据单元）

　　OSI中每一层都有每一层的作用。

比如网络层就要管理本机的IP的目的地的IP。

数据链路层就要管理MAC地址（介质访问控制）等等，所以在每层拆分数据后要进行封装，以完成接受方与本机相互联系通信的作用。

　　OSI模型用途相当广泛。

比如交换机、集线器、路由器等很多网络设备的设计都是参照OSI模型设计的。

OSI各层的功能：

　　物理层

　　物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。

该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。

在这一层，数据的单位称为比特（bit）。

　　属于物理层定义的典型规范代表包括：

EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45等。

　　数据链路层

数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。

该层的作用包括：

物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。

在这一层，数据的单位称为帧（frame）。

数据链路层协议的代表包括：

SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

　　网络层

　　网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。

网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。

　在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。

　　网络层协议的代表包括：

IP、IPX、RIP、OSPF等

　　传输层

　　传输层是第一个端到端，即主机到主机的层次。

传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。

此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。

　　在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。

　　传输层协议的代表包括：

TCP、UDP、SPX等。

　　会话层

　　会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。

会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。

　　表示层

　　表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。

表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。

　　应用层

　　应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

　　应用层协议的代表包括：

Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

5基本概念

1）拓扑

拓扑包括“物理拓扑”和“逻辑拓扑”，物理拓扑是描述网络设备如何布线和连接，逻辑拓扑是关于数据是怎样沿着网络传播的。

一个网络的物理拓扑结都和逻辑拓扑结构可能完全不同。

局域网LAN（LocalAreaNetwork）

局域网的三个技术要点：

传输介质、拓扑结构、介质访问控制方法

以太网（Ethernet）工作模式划

客户/服务器模式（Client/Server）。

这是一种基于客户服务器的网络，在这种模式中，其中一台或几台较大的计算机集中进行共享数据库的管理和存取，称为服务器；而将其他的应用处理工作分散到网络中其他微机上去做，构成分布式的处理系统，服务器控制管理数据的能力由文件管理方式上升为数据库管理方式.

2）协议（Protocol）

为了使数据分组可以在网络上从源传递到目的地，网络上所有设备需要“讲”相同的语言，这就是协议（protocol）。

协议是使网络通信更加有效的一组规则的集合。

3）数据传输方式

（1）单工方式。

信息只能沿一个方向传输，发送信号方只能发送信息不能接收，接收方只能接收不能发送信息。

如学校开大会属此种情况，校长发信息，教职工、学生为接收方。

还如电视广播、收音机广播等。

（2）半双工方式。

信息可以沿两个方向传送，但通信双方不能同时发送信息（或同时接收信息），若一方发送信息则另一方接收信息。

对讲机就属于此种方式。

（3）全双工方式。

信息可以同时沿两个方向传送。

通信的双方可以同时发送和接收信息，发送方发信息的同时也可以接收信息。

电话就属于此种方式。

4）网络互连设备

（1）中继器

中继器是局域网互连的最简单设备，它工作在OSI体系结构的物理层，它接收并识别网络信号，然后再生信号并将其发送到网络的其他分支上。

要保证中继器能够正确工作，首先要保证每一个分支中的数据包和逻辑链路协议是相同的。

例如，在802.3以太局域网和802.5令牌环局域网之间，中继器是无法使它们通信的。

但是，中继器可以用来连接不同的物理介质，并在各种物理介质中传输数据包。

某些多端口的中继器很像多端口的集线器，它可以连接不同类型的介质。

中继器是扩展网络的最廉价的方法。

当扩展网络的目的是要突破距离和结点的限制时，并且连接的网络分支都不会产生太多的数据流量，成本又不能太高时，就可以考虑选择中继器。

采用中继器连接网络分支的数目要受具体的网络体系结构限制。

中继器没有隔离和过滤功能，它不能阻挡含有异常的数据包从一个分支传到另一个分支。

这意味着，一个分支出现故障可能影响到其它的每一个网络分支。

（2）集线器

集线器是有多个端口的中继器。

简称HUB

（3）网桥

网桥工作于OSI体系的数据链路层。

所以OSI模型数据链路层以上各层的信息对网桥来说是毫无作用的。

所以协议的理解依赖于各自的计算机。

网桥包含了中继器的功能和特性，不仅可以连接多种介质，还能连接不同的物理分支，如以太网和令牌网，能将数据包在更大的范围内传送。

网桥的典型应用是将局域网分段成子网，从而降低数据传输的瓶颈，这样的网桥叫“本地”桥。

用于广域网上的网桥叫做“远地”桥。

两种类型的桥执行同样的功能，只是所用的网络接口不同。

（4）交换机

多端口网桥。

在计算机网络系统中，交换概念的提出改进了共享工作模式。

我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。

也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。

这种方式就是共享网络带宽。

（5）路由器

 路由器工作在OSI体系结构中的网络层，这意味着它可以在多个网络上交换和路由数据数据包。

路由器通过在相对独立的网络中交换具体协议的信息来实现这个目标。

比起网桥，路由器不但能过滤和分隔网络信息流、连接网络分支，还能访问数据包中更多的信息。

并且用来提高数据包的传输效率。

      路由表包含有网络地址、连接信息、路径信息和发送代价等。

      路由器比网桥慢，主要用于广域网或广域网与局域网的互连。

（6）网关

网关把信息重新包装的目的是适应目标环境的要求。

网关能互连异类的网络，

网关从一个环境中读取数据，剥去数据的老协议，然后用目标网络的协议进行重新包装。

网关的一个较为常见的用途是在局域网的微机和小型机或大型机之间作翻译。

网关的典型应用是网络专用服务器。

（7）防火墙

所谓防火墙指的是一个有软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障.是一种获取安全性方法的形象说法，它是一种计算机硬件和软件的结合，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关（SecurityGateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关等组成。