网络和路由交换基础 - 图文(3)

物理层：完成相邻节点之间比特流的传输。使用什么样的物理信号来表示数据１和０，如持续时间、传输方向、建立终止方式、接口类型。

数据链路层：负责将上层数据封装成固定格式的帧，在数据帧内封装发送和接收端的数据链路层地址（MAC地址——网卡的物理标识），在帧尾部加上校验信息（防止数据传输中产生误码），发现数据错误，可以重传数据帧。在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传输。

网络层：实现数据从源端到目的端的传输。在网络层将上层数据封装成数据包，在包的头部封装源和目的端的逻辑地址。网络层根据数据包的逻辑地址选择最佳路径。

传输层：实现网络中不同主机上用户进程之间的数据通信。当主机上有多个程序开启，意味着有多条连接进程，因此需要以某种方式区别报文属于哪条连接。识别这些连接的信息放入传输层的报文头。

会话层：允许不同机器上的用户之间建立会话关系。

表示层：定义一种标准的编码方法，用来表达网络线路上所传递的数据。还涉及到数据压缩和解压、加密和解密等工作。

应用层：包含了各种各样针对用户需求的协议。

各层功能及实例图表 名 称 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 物理层

功 能 提供网络与用户的应用程序接口服务 提供格式化的表示和转换数据服务(加密、压缩) 会话的管理和数据传输的同步 可靠的传输、提供建立、维护和取消传输 分组传输和路由选择 设备之间比特流的传输、物理接口、电气特性等 实 例 HTTP、Telnet ASCII、JPEG 操作系统/应用读取 TCP、UDP IP xDSL、HDLC EIA/TIA-232、V.35 数据链路层 负责无错传输数据，确认帧、发送重传等 第 6 页 共 41 页

八、数据的封装与解封装过程

九、TCP/IP协议参考模型

? TCP/IP是20世纪70年代中期美国国防部为ARPANET开发的网络体系结构

TCP/IP 4层模型

? 应用层：处理高层协议对表达、编码和对话控制，如 Telnet、FTP、DNS、E-mail； ? 传输层：提供 网络中数据的可靠通信，如 TCP、UDP；

? 互联网层：提供 网络中数据报文 的传输服务，如 IP、ARP、RARP、ICMP； ? 网络接口层：提供 主机连接到网络 的方法。

十、TCP/IP模型与OSI模型的比较

? 相同点

? 两者都是以协议栈的概念为基础 ? 协议栈中的协议彼此相互独立 ? 下层对上层提供服务

? 不同点

? OSI是先有模型；TCP/IP是先有协议，后有模型

? OSI适用于各种协议栈；TCP/IP只适用于TCP/IP网络 ? 层次数量不同

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本 章 总 结

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网络术语

常见的网络设备 OSI 七层参考模型 TCP/IP 协议模型

数据封装和解封装的过程

练 习

? 什么是协议？

? OSI 参考模型包含哪7层？其中物理层作用是什么？数据链路层的作用是什么？ ? 数据在传输进程中，传输层的数据到网络层后，网络层会做什么动作？

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第2章 物理层

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了解物理层的概念

了解物理层传输的信号和使用的接口 掌握如何区分不同的物理层传输介质 了解线缆的规范

掌握双绞线的连接方式

掌握制作直通网线和交叉网线并进行测试

一、物理层－网络的基础

? 物理层是TCP/IP模型的最底层 ? 物理层为数据传输提供可靠环境 ? 为数据通信的介质提供规范和定义

? 传输单位为比特，物理层主要讨论的是在通信线路上比特流的问题 物理层是整个开放系统的基础。

物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。 由于物理层的协议非常复杂（因为物理连接的方式和传输介质种类非常多），所以在学习物理层时，应当将重点放在对基本概念的掌握上。 二、物理层的功能

? 功能一：为数据端设备提供传送数据的通路 ? 功能二：传输数据

传输介质PC网络设备网络设备PC接口物理层关心的是信号、接口和传输介质

三、信号

? 一种变化的电流，表示编码信息 ? 模拟信号和数字信号

信号的传输

1111时间幅度幅度000时间

模拟信号是信号参数（幅度、频数字信号是不连续的物理量，信

率等）的大小连续变化的电磁波，号参数也不连续变化

可以按不同的频率在媒体上传输

四、信号的指标

? 频率和带宽

? 在一固定时间段内信号幅度变化的次数值，用每秒周期数或者Hz（赫兹）表示

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? 信号在信道中传输可使用的最高频率与最低频率之差，单位为Hz（赫兹）

? 数据传输速率

? 单位时间内传输实际信息的比特数

五、信号在传输过程中产生的失真

? 噪声和衰减

? 在信号的传输、处理过程中设备自身、环境（湿，水，电，磁，温度）干扰等原因而产生的、

与输入信号无关的信号

? 随着信号的传播，能量逐渐减少

数字信号的优点：1、抗干扰能力强、2、远距离传输仍能保证质量 。

模拟信号在传输过程中噪声会随信号一起被传输、放大，严重影响通信质量。数字信号是脉冲的有、无，只要噪声绝对值不超过某一限值，接收端就可以判别。 六、串行接口的分类

? 同步接口对应于同步通信，异步接口对应于异步通信 ? 同步通信和异步通信

同步通信是指发送方和接收方同时、同步调进行数据的发送和接收 异步通信是发送方和接收方不要求同时进行数据的发送和接收 七、以太网接口

? RJ-45

? RJ是公用电信网络的接口

? 光纤接口

? 用以稳定地连接两根或多根光纤的无源组件 ? FC 圆形带螺纹光纤接头 ? ST 卡接式圆形光纤接头 ? SC 方型光纤接头 ? LC 窄体方形光纤接头

? MT-RJ 收发一体的方型光纤接头

八、物理层的传输介质

? 有线介质

? 同轴电缆 Thicknet（10Base5）同轴电缆（粗缆） Thicknet（10Base2）同轴电缆（细缆） 11 -- 10Mb/s 10 -- 10Mb/s Base --- 基带传输 Base --- 基带传输 5 --- 最大网段长度500米 2 --- 最大网段长度185米 ? 双绞线

? 由若干对双绞线构成的电缆被称为双绞线电缆（Twisted Pair） ? 由两根绝缘铜导线相互缠绕组成，以减少对邻近线对的电气干扰 ? 非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP） ? 光纤

? 无线介质

? 无线电 ? 激光 ? 红外线z

九、双绞线的标准

? EIA/TIA-568 —— 商用建筑物电信布线标准 ? Cat 5

? 支持高达100MHz的数据通信

? 用于语音传输和最高传输速率为1000Mbps的数据传输

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