第一章：

网际互连

把一个大的网络划分为一些小的网络就称为网络分段，这些工作由路由器，交换机和网桥来完成。

引起LAN通信量出现阻塞的可能原因如下:

①在一个广播域中有太多的主机

②广播风暴

③组播

④低的带宽

路由器：

被用来连接各种网络，并将数据包从一个网络路由到另一个网络。

默认时，路由器用来分隔广播域，所谓广播域，是指网段上所有设备的集合，这些设备收听送往那个网段的所有广播。尽管路由器用来分隔广播域，但重要的是要记住，路由器也用来分隔冲突域。

在网络中使用路由器有两个好处：

①默认时路由器不会转发广播。

②路由器可以根据第三层（网络层）信息对网络进行过滤。

默认时，交换机分隔冲突域。这是一个以太网术语，用来描述：某个特定设备在网段上发送一个数据包，迫使同一个网段上的其他设备都必须知道这一点。在同一时刻，如果两个不同的设备试图发送数据包，就会产生冲突域，此后，两个设备都必须重新发送数据包。

网际互连模型

当网络刚开始出现时，典型情况下，只能在同一制造商的计算机产品之间进行通信。在20世纪70年代后期，国际标准化组织创建了开放系统互联参考模型，也就是OSI七层模型。

OSI模型时为网络而构建的最基本的层次结构模型。下面是分层的方法，以及怎样采用分层的方法来排除互联网络中的故障。

分层的方法

参考模型是一种概念上的蓝图，描述了通信是怎样进行的。他解决了实现有效通信所需要的所有过程，并将这些过程划分为逻辑上的组，称为层。

参考模型的优点

OSI模型是层次化的，任何分层的模型都有同样的好处和优势。

采用OSI层次模型的优点如下，当然不仅仅是这些：

通过网络组件的标准化，允许多个提供商进行开发。

允许各种类型网络硬件和软件相互通信。

防止对某一层所作的改动影响到其他的层，这样就有利于开发。

OSI参考模型

OSI模型规范重要的功能之一，是帮助不能类型的主机实现相互之间的数据传输。

OSI模型有7个不同的层，分为两个组。上面三层定义了中断系统中的应用程序将被彼此通信，以及如何与用户通信。下面4层定义了三怎样进行端到端的数据传输。

下面4层定义了怎样通过物力电缆或者通过交换机和路由器进行数据传输。

传输层:

提供可靠或不可靠的传输

在重传之前执行错误纠正

网络层:

提供逻辑寻址,以便进行路由选择.

数据链路层:

将数据包组合为字节,字节组合为帧

使用MAC地址提供对介质的访问

执行错误检测，但不纠正

物理层:

在设备之间传输比特流

制定电压大小、线路速率和电缆的引脚数

工作在OSI模型的所有7层的网络设备包括:

网络管理系统(NMS)

WEB和应用程序服务器

网关(非默认网关)

网络主机

OSI参考模型的7层和各层的功能

Application layer      文件、打印、消息、数据库和应用程序

Presentation layer      数据加密、压缩和转换服务

Session layer          会话控制

Transport layer        端到端连接

Network layer          路由选择

Data Link layer        数据组合成帧

Physical layer          物理拓扑

应用层：OSI模型的应用层是用户与计算机进行实际通信的地方。

表示层：表示层因它的用途而得名：它为应用层提供数据，并负责数据转换和代码的格式化。

会话层：会话层负责建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接。

传输层：传输层将数据分段并重组为数据流。

网络层：网络层负责设备的寻址，跟踪网络中设备的位置，并决定传送数据的最佳路径，这意味着网络层必须在位于不同地区的互联设备之间传输数据流。

数据链路层：数据链路层提供数据的物理传输，并处理出错通知、网络拓扑和流量控制。

物理层：物理层是最低层，物理层的功能有两个：发送和接收位流。

以太网（ETHERNET）组网

以太网采用竞争型的介质访问方法，允许网络上的所有主机共享同一条链路的带宽。

以太网采用带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）技术。

采用CSMA/CD协议的网络将承受巨大的冲突压力，包括：

延迟

低的吞吐量

拥塞

半双工和全双工以太网

半双工以太网在原始的802.3以太网中定义，它只适用一对线缆，数字信号在线路上是双向传输的。

半双工以太网也采用CSMA/CD协议，以防止产生冲突，如果产生了冲突，就允许重传。

全双工以太网是用两对电缆线，而不失向半双工方式那样是用一对电缆线。

全双工以太网可以用于下列3种情况：

交换机到主机的连接

交换机到交换机的连接

使用交叉电缆的从主机到主机的连接

以太网的数据链路层

以太网的数据链路层负责以太网寻址，通常成其为硬件寻址或MAC寻址。

有四种不同类型的以太网帧可用：

Ethernet_II

IEEE 802.3

IEEE 802.2

SNAP

Ethernet寻址

它采用截至访问控制（Media Access Control, MAC）地址进行寻址，MAC地址被烧入每个以太网网卡中。MAC地址也叫硬件地址，它采用48位（6个字节）的十六进制格式。

Ethernet帧

数据链路层负责将位组合成字节，并将字节组合成帧。

802.3帧的格式:

前导(Preambl)

帧起始定界符/同步（Start Frame Delimiter,SFD）/Synch

目的地址（Destination Address,DA）

源地址（Source Address,SA）

长度（Length）或类型（Type）字段

数据（Data）

帧效验序列（Frame Check Sequence,FCS）

Ethernet物理层

Ethernet最早由DIX实现。这是一种传输速率为10Mb/s的网络，其物理介质可以是同轴电缆、双绞线和光纤。

下面是原始的IEEE 802.3标准：

10Base2

10Base5

10BaseT

下面是扩展的IEEE 802.3标准：

100BaseTX

100BaseFX

1000BaseCX

1000BaseT

1000BaseSX

1000BaseLX

Ethernet电缆的连接

可用的Ethernet电缆类型有：

直通电缆

交叉电缆

反转电缆

直通电缆：

主机到交换机或集线器

路由器到交换机或集线器

交叉电缆：

交换机到交换机

集线器到集线器

主机到主机

集线器到交换机

路由器直连到主机

反转电缆：

这种类型的电缆不是用来将各种Ethernet部件连接起来，而是反转的Ethernet电缆来实现从主机到路由器控制台串行通信（com）端口的连接。

无线联网（Wireless Networking）

下面是各种类型的无线网络

窄带无线（Narrowband Wireless LAN）

个人通信服务（PCS）

窄带PCS

宽带PCS

卫星

红外无线LAN

扩频无线LAN

数据封装

当主机向其他的设备跨网络传输数据时，数据就要进行封装，就是在OSI模型的每一层加上协议信息。每一层只与接收设备上相应的对等层进行通信。

Cisco的3层（层次）模型

Cisco的层次模型可以用来帮助设计，实现核维护可扩展的、可靠的、性能价格比高的层次化的互联网络。

Cisco定义了3个层次，下面是3个层次和他们的典型功能：

核心层：骨干

核心层就是网络的中心。他位于顶层，负责可靠而迅速的传输大量的数据流。网络核心层的唯一意图是，尽可能快的交换数据流。

分配层：路由

分配层有时也称为工作组层，它是接入层和核心层之间的通信点。分配层主要功能是提供路由、过滤和WAN接入，如果需要的话，他还决定数据报可以怎样对核心层进行访问。

接入层：交换

接入层控制用户和工作组对互联网络资源的访问。接入层也称桌面层。大多数用户所需要的网络资源将在本地获得，分配层处理远程服务的数据流。