RCNA_P001_网络标准化(v10).pdf

第一章网络标准化

一、教学目标

通过本章学习使学员能够：
1.掌握OSI七层模型的起源、作用和各层的功能；
2.熟悉网络传输过程中数据的封装与解封装的过程；
3.掌握TCP/IP协议栈中各层的常见协议的特点；
4.了解以太网中数据的结构。
二、教学方法

理论讲述
三、建议课时

1.5课时
四、教学课程内容

第一小节OSI七层模型（40分钟）

课程知识点

1、OSI七层模型的起源与作用
2、OSI七层模型的分类与各层之间的关系
3、OSI七层模型各层的功能
4、常见应用层协议
5、数据链路层的构成
6、MAC地址格式及组成
7、数据封装和解封装过程及在各层次的名称

课程重难点

重点
1、传输层、网络层、数据链路层功能；
2、OSI各层间的关系；
3、数据封装与解封装过程中数据的变化内容。
难点

1

教学内容概览

在网络发展初期，各网络厂商都按照自己的标准生产设备，导致不同厂商的设备无法互相
通信，为了解决这个问题，在20世纪70年代后期国际标准化组织（ISO）定义了OSI七层模
型，它是设计网络系统的分层次的框架，使得所有类型的计算机系统可以通信。OSI七层模型
从上到下分为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。根据各层功
能特征进行划分，上三层功能主要是面向用户应用的，下四层功能主要是面向数据传输的。七
层模型中的每一层都有自己独立的功能，但是各层之间又相互依靠，下层为上层提供服务。每
一次数据的传输都是从发送端按七层模型到达物理层后传输到接受端，在接受端又从物理层到
应用层对数据进行处理。
OSI七层模型每一层都有自己独立的功能，应用层主要让各种应用程序能够使用网络服务，
常见应用层协议有http（超文本文件传输协议）、ftp（文件传输协议）等。表示层负责在数据的
传输过程中对数据进行编解码、加密解密以及压缩和解压缩，编解码是指不同的计算机使用不
同的编码系统对字符串、数字等信息进行编码，为了让不同的计算机能互相通信，表示层在发
送端将信息转换为公共格式，在接收端将信息从公共格式转换为本机可读的格式。会话层主要
负责对话的控制和同步的控制，对话控制是指允许对话以全双工或半双工方式进行，同步控制
指可以在数据流中加入若干同步点，当传输中断时可以从同步点重传。传输层负责数据的端到
端的传输，以及通过端口号区分上层服务，这里提到的端到端的传输是指从程序到程序的传输。
网络层负责提供逻辑地址即IP地址，数据从源端发送到目的端，这里的源端和目的端都是指发
送计算机和接收计算机，数据链路层管理设备的MAC地址，同时决定数据通讯的机制和差错
控制。物理层主要负责二进制信号在物理线路上的传输。
数据在按照OSI七层模型传输的时候，在每一层都会对数据进行封装或是解封装，在发送
数据的时候是对数据进行封装，在各层加上相关报头，并且在每一层的数据单元都有其专有名
称—协议数据单元（PDU）。同样的，在到达目的端后，数据被从物理层送到应用层，这个过程
是解封装的过程，在链路层剥去链路层报头，在网络层剥去网络层报头，在传输层剥去传输层
报头，最后得到的是在源端需要传输的数据。经过这样的一个封装和解封装的过程，数据在网
络中便得以传输。

重点、难点分析

1、传输层功能：
传输层的功能有很多，诸如服务点编址、分段重组、连接控制等，但是传输层最重要的功
能是：
1)负责数据的端到端的传输。要注意传输层所讲的端到端是指计算机通信中的某一进程的源
端到目的端，要和网络层的源端和目的端区别开来。
2)负责服务点的编址。所谓服务点的编址就是说，计算机往往同时运行多个程序，例如同时
上QQ和浏览网页，那么大量的数据在到达计算机后如何区分哪些数据是QQ的数据哪些
数据是浏览网页的数据呢。解决的办法是给属于不同程序（进程）的数据特定的编号，即
端口号，用数据中的特定端口号来区分出数据是属于哪一程序。这种用特定端口号的方式
来区分属于不用程序的方式叫服务点编址。
2.网络层功能：
网络层功能主要是：
1)为网络设备提供逻辑地址即IP地址；
2)负责数据从源端发送到目的端，这里的源端和目的端都是指网络节点，注意和传输层的端

2

的概念的区别。
3)负责数据的寻径和转发，寻径是指在转发数据的时候，根据数据的目的地址判断从哪一条
路径转发数据最优。
3.数据链路层功能
数据链路层功能主要是：组帧，把从网络层收到的数据流划分成数据帧。物理编址是在数
据帧中封装入源目的MAC地址。流量控制可以防止接收端因为过载而产生丢帧，通过差错控
制可以检测损坏或丢失的帧，纠错手段主要是重传。接入控制指的是当有多台设备连接到同一
链路时，数据链路层必须决定哪一个设备在什么时刻对链路有控制权。
4.OSI各层间的关系：
OSI