关于七层模型(OSI)的总结:
应用层:可以将抽象语言转换为编码。网络服务与最终用户的一个接口。
该层的协议有:HTTP、FTP、DNS、FTTPS、DHCP等。
表示层:该层可以将编码语言转换为二进制。
会话层:该层是应用程序设备的绘画区分,提供会话地址,为应用程序设定规则。
上三层为应用程序加工处理数据。
传输层:定义传输数据的协议端口号,及分段(收到MTU限制)。
网络层:进行逻辑地址寻找,实现不同网络之间的路径选择。
该层的协议有IP协议(IP V4、IPV6)。
数据链路层:建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。MAC介质访问控制层;能够控制物理层。
物理层:由硬件设备组成,建立、维护、断开物理连接。
路由器能识别IP 路由器属于网络层
交换机只能识别MAC地址 交换机属于二层设备 —》介质控制访问层
下四层负责数据的传输
如何将Internet网络变大;
1.节点增加:所需的设备为集线器(HUB)集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。该设备会使节点增大,网络变大,但会出现安全问题、地址问题、延时问题、冲突问题。
冲突问题的解决方法:由CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)机制解决。
地址问题的解决方法:通过MAC地址 解决,网卡芯片的串号由48位二进制组成,出厂烧录,全球唯一,通过16进制显示。该地址属于数据链路层
2.传输距离变长 :所需设备为中继器(俗称放大器),通过加压使得传输距离变大,但是理论上不能无限延长。
网络增大的需求:网桥——交换机(属于二层设备)
1、无限的传输距离
2、完全没有冲突-所有节点都可以同时收发数据
3、单播
交换机可以完全解决网络的增大的需求;
特别得区别全双工(数据通讯是双向的;例如手机打电话)、半双工(数据通讯是单项的;例如对讲机)、冲突的区别全双工和半双工是在同一根线上的发生的,而冲突是在多根网线上发生的。
交换机的单播工作原理:当数据帧进入交换机时,交换机先查看数据中源MAC地址,然后将其与对应的接口进行映射记录(MAC地址表);之后查看数据中的目标MAC,再查下本地的MAC地址表,找到对应的接口; 1、找到记录 – 仅向该接口转发(单播) 2、若没有记录将洪泛该流量洪泛:流量从本地的进入接口外,其他所有接口复制一份。路由器会隔开洪泛范围。
ARP(地址解析协议)通过对端的一个地址来求得另一个地址。广播是逼着交换机洪泛
在相同洪泛范围和不同洪泛范围设备间通讯,方式不同;当设备在同一洪泛范围内可以通过洪泛来寻找目标,若设备不在同一洪泛范围内则需要将流量传递给路由器。
IPV4地址由32位二进制组成,例如192.168.1.1 由二进制表示为1100000010101000000 000100000001
network(网络位) host(主机位)
网络位是用来表示洪泛范围的
子网掩码是用来区分网络位和主机位的标尺;例255.255.255.0
总结:大—》无限距离、无冲突、单播—》交换机—》MAC—》洪泛—》洪泛的范围—》路由器—》IP—》ARP—》广播—》广播域(洪泛域)
常见的网络服务
HTTP:超文本传输协议,属于应用层协议,通常运行在TCP之上。
HTTPS:安全的超文本传输协议,,是以安全为目标的 HTTP 通道
DNS: 域名解析服务
FTP:文件传输协议
TFTP:简单的文件传输协议
MTU:最大传输单元 默认1500
端口号 — 0-65535 其中1-1023为注明端口—静态端口
1024—65535动态端口—高端口
动态端口一般随机分配给终端设备上启动的应用程序;
静态端口—固定分配给常使用各种服务
HTTP服务器 — 80
端口号:用于区分终端设备的各个程序进程;区分服务器设备提供的各种服务;
UDP:用户数据报文协议—仅完成传输基础工作的协议—分段、端口号
非面向连接的不可靠传输协议
TCP:传输控制协议—除完成传输层基础工作外,还需要保障数据传输可靠性
面向连接的可靠传输协议
面向连接—进行3次握手来建立端到端的虚链路
可靠传输—4种机制 确认 重传 排序 流控(滑动窗口)
名词补充:
封装 — 数据从高层向低层加工的过程,过程中数据将不断变大,加头部
解封装 – 数据从低层向高层的一个读取过程;数据将不断变小
PDU – 协议数据单元 对各层数据的单位
上三层=报文 传输层=段 网络位=包 数据链路层=帧 物理层=比特流
DNS:域名解析服务 通过域名查找对应的ip地址
ARP:地址解析协议
正向ARP:已知对端的IP地址,通过广播查询对端的MAC地址
反向ARP:已知本地或对端MAC地址,通过MAC查询ip地址
无故ARP:在使用ip地址的过程中,向外进行正向ARP,但查询的目标ip地址为本地ip地址冲突检测;
MTU:最大传输单元
洪泛:交换机对广播进行的通讯行为,除流量入口外其他所有接口复制转出
TCP:传输控制协议 面向连接的可靠传输协议
UDP:非面向连接的不可靠传输协议
IPV4:互联网协议第4版本
OSI:开放式系统互联参考模式—7层模型 由ISO组织设定;
TCP/IP协议栈道:实际网络真正使用的模型,7层模式仅作为参考