1.主机实现5层:应用层,传输层,网络层,数据链路层和物理层(端到端)
路由器实现3层:网络层,数据链路层,物理层(非端到端)
2.网络层:提供主机之间的逻辑通信机制(ip地址)
传输层:提供应用进程之间的逻辑通信机制(端口号)
3.各层传输的数据单位:
物理层:比特
数据链路层:帧
网络层:数据包
传输层:
TCP:数据段
UDP:数据报
应用层:报文
4.路由器采取存储转发的机制
传输层:
核心功能:多路复用/分用
1)可靠,按序的交付服务(TCP):
a)拥塞控制
b)流量控制
c)连接建立
2)不可靠的交付服务(UDP)
a)没有做可靠性扩展(基本就是网络层)
b)简单的错误校验(数据段中的checksum校验和)
以上俩种服务均不保证:延迟和带宽
UDP相比TCP的优势:
a)无需建立连接,减少延迟
b)实现简单
c)头部简单
d)没有拥塞控制,应用可以更好的控制发送的时间和速率
DNS,SNMP都是采用UDP协议
UDP要实现可靠的数据传输需要在应用层开发,增加可靠性和错误恢复机制
网络层
主要实现的功能是路由和转发
Internet网络是是数据报网络,无连接
主要的协议有:
路由协议:产生路由表
ip协议:根据路由表寻址
ICMP协议:差错报告等
ipv4:
是一组32位二进制数构成的编号,为了方便人类使用,,把它分为4组每组8个比特,然后将每组转换为十进制用点好隔开即点分十进制表示法(255.255.255.255)
为了方便管理ip地址分为俩部分:
网络号(高比特位)+主机号(低比特位)
ip子网:每个子网中所有的端口的网络号都是相同的,不跨越路由器(第三及以上的网络设备)可以彼此物理联通的接口。所以通常跨越路由器的就不在同一个子网中了
有类ip地址的划分(采用的是二分法):
A类地址:
第一组的取值范围是0—127(255的一半),且规定网络号就是第一组,后三个分组是主机号
B类地址:
第一组的范围是128—191(255-127的结果除以2加上127就等于191),且规定网络号是前俩个分组,后俩个分组是主机号
C类地址:
第一组的范围是192—223(255-191的结果除以2加上191就等于233),前三个分组是网络号,最后一个分组是主机号
D类地址:
第一组范围是224—239(同样是二分法),不区分网络号和主机号,在网络中有特殊目的
E类地址:
第一组的范围是240—255,,不区分网络号和主机号,在网络中有特殊目的
特殊地址:
在确定是某类地址的前提下,满足网络号或主机号是其中一方或者同时为全0(0的时候)或全1(255的时候)的时候以及A类地址中的127开头的地址就要注意判断是否是特殊地址了,具体见下图:
私有ip地址:
只能在公司内网使用,在互联网上是失效的,不认得。可以被重用。具体见下图
私有地址加上NAT技术使得ipv4快要分配殆尽了整个互联网还是能正常运行
如何将一个大的子网再划分成小的子网?
将某类的ip地址由 网络号+主机号的组合改为网络号+子网号+主机号的组合,其中网络号不变,子网号借用原主机号部分比特(从高到低),原主机号除去子网号剩下的就是新的主机号
那如何判断某个子网是否划分了更小的子网以及给定的某类的ip地址是属于哪个子网(即子网号是借用了几位)呢?
通过子网掩码来判断:
同样是31位,可以点分十进制。形如网络号+子网号+主机号。但是取值有要求:网络号子网号全取1,主机号取0
子网地址加子网掩码确定子网大小
一个主机在网络中如何获取ip地址?有俩种方式:
1)硬编码,静态配置
2)动态主机配置协议DHCP:
从服务器动态获取:ip地址,子网掩码,默认网关,dns服务器名称与ip地址,运行地址重用
DHCP协议在应用层实现。用UDP的 传输方式
网络地址转换NAT(解决内网地址如何映射到公网上去):
好处:
1)只需从isp申请一个ip地址(ipv4即将耗尽)
2)本地网络的ip地址变更无需通告外界(发出去和接入报文都是要替换为从isp申请的那个ip地址)
3)变更isp时无需修改内部网络设备ip地址
4)内部网络设备对外部网络地址不可见,不能直接寻址,安全
ARP协议实现在数据链路层ip地址到mac地址的转换
路由器可以隔离广播域但是交换机不可以
虚拟局域网技术:在不适用路由器物理隔离广播域的前提下,使用软件将一个广播域逻辑上划分层多个广播域