华为HCNE专题一：网络基础知识

对应章节：第一章

重点：理解网络结构，掌握OSI参考模型的基本结构

难点：OSI各层次名字及其概念的理解

亮点/应用/重要性：网络入门的基础，重中之重。

主要内容：针对OSI七层模型中的每一层，深入讲解其功能和定制的标准。掌握每层中的协议和相应的设备。能够清楚的理解两台计算机发送数据于接收数据的过程。

一、局域网概念

局域网(Loxal Area Network，L A N)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。计算机局域网被广泛应用于连接校园、工厂以及机关的个人计算机或工作站，以利于个人计算机或工作站之间共享资源(如打印机)和数据通信。

LAN具有距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠等特点。

二、城域网概念

城域网(Metropolitan Area Network，M A N)所采用的技术基本上与局域网相类似，只是规模上要大一些。城域网既可以覆盖相距不远的几栋办公楼，也可以覆盖一个城市；既可以是私人网，也可以是公用网。城域网既可以支持数据和话音传输，也可以与有线电视相连。城域网一般只包含一到两根电缆，没有交换设备，因而其设计就比较简单。MAN在实际生活涉及很多，但是HCNE的课程中不要求大家掌握。

三、衡量网络的两个最基本的标准及其术语的解释

带宽：描述在一定时间范围内数据从网络的一个节点传送到任意节点的容量，通常用bit/s表示。

以太网带宽：10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s、10000Mbit/s等。

广域网各类服务带宽，如64Kbit/s 2Mbit/s 34Mbit/s 155Mbit/s 662Mbit/s等等。

延迟：描述网络上数据从一个节点传送到另一个节点所经历的时间。

四、OSI七层模型功能简单概述

1)物理层(physical layer)

物理层是OSI参考模型的最低层。物理层负责通过通信信道传输二进制数据流。信道可以是同轴电缆、光缆、卫星链路以及普通的电话线。

在网络中，物理层为执行，维护和终止物理链路定义了电子，机械，过程及功能的规则。物理层具体定义了诸如电位级别，电位变化间隔，物理数据率，最大传输距离和物理 互联装置特性， 物理层涉及到通信在信道上传输的原始比特流。设计上必须保证一方发出“1”时，另一方接收到的是“1”而不是“0”。在物理层，设计的问题主要是处理机械的、电气的和过程的接口，以及物理层下的物理传输介质等。

2)数据链路层(data link layer)

数据链路层通过物理网络链路提供可靠数据传输。不同的数据链路层定义了不同的网络和协议特性，其中包括物理编址，网络拓扑结构，错误校验，帧序列以及流控。物理编址(相对应的是网络编址)定义了设备在数据链路层的编址方式；网络拓扑结构包括数据链路层的说明，该说明常常定义了设备的物理连接方式，如总线拓扑结构或拓扑结构；错误校验向发生传输错误的上层协议告警；数据帧序列重新整理并传输除序列以外的帧；流控可以延 数据的传输能力，以使接收设备不会因为在某一时 接收到了超过其处理能力的信息流而崩溃。

电气与电子工程师学会(IEEE)将数据链路层分成逻辑链路控制(LLC，Logical Link Control的缩写)和介质访问控制(MAC，Media Access Control的缩写)两个子层。

逻辑链路控制子层管理单一网络链路上的设备间的通信，IEEE802.2标准定义了LLC支持无链接服务和面向连接服务。IEEE802.2 在数据链路层的信息帧中定义了许多域，这些域使得多种高层协议可共享一个物理数据链路。数据链路层的介质访问控制网络介质的协议，IEEE MAC规则定义了MAC地址，以标识数据链路层中的多个设备。

数据链路层的主要任务是物理层传输原始比特的功能，使之对网络层显示为一条无错的线路。发送方把输入数据分装在数据帧(data frame)里，按顺序发送各帧，并处理接收方回送的确认帧(acknowledgement frame)由于物理层仅仅接收和传送比特流，并不关心它的意义和结构，所以只能依赖各链路层来产生和识别帧边界。

几个常见的数据链路层协议包括：高级数据链路控制(HDLC)，是ISO的标准和子集，例如：同步数据连接控制(SDLC)， D信道链路接入步骤(LAPD)，广域网(WAN)协议，例如帧中继和ISDN。