3-网络基础-OSI模型

互联网接入的方法：
1.       拨号方法（猫，调制解调器）
优点：使用电话线上网，不用重新布线
        缺点：慢、56Kbps、贵、而且上网的同时不能打电话，不稳定。
2.       ADSL  非对称数字用户环路（拨号）
非对称数字用户环路，就是下载和上传的带宽是不一样的，下载占大部分，剩下一部分和上传和下载公用。
        优点：相对拨号上网速度较快：8Mbps（理论）
              使用电话线上网
              上网的同时可以打电话，价格合理
          ADSL二代可以达到24Mbps
        缺点：使用电话线，线材极限低。
              动态IP地址
3.       FTTH 光纤入户（拨号）
优点：速度快，光纤是玻璃，制造材料常见
缺点：动态IP，光纤脆弱，需要重新布线
 
企业入网：
固定光纤、固定IP
优点：固定IP，可以搭建服务器
      上下行带宽不受限制
缺点：贵，需要专业的网络工程师维护
 
互联网的本质：资源共享、信息传递
　  　　　                        语法     通信使用的语言
   
协议          语义     表达的意思不能有歧义
 
                 
              同步     接收和发送的速度要相同，否则发送与接收不匹配就无意义
 
ISO  国际标准化组织
IEEE  美国电子和电气工程师协会
 
交换机：负责同一逻辑网段主机的通信
路由器：用于不同网段（跨网段）通信
 
互联网的典型应用：
www：万维网   端口号 80
FTP ：文件传输协议  端口号 20/21
E-mail 电子邮件
    SMTP：简单邮件传输协议  端口号：25  用于发送邮件
    POP3：邮局协议3代      端口号：110  用于收信，只能接受纯文本格式
    IMAP：协议使用更广泛，能支持附件等
URL：资源统一定位
URL格式：协议://域名或者IP:端口/路径/网页文件
    端口是访问服务的通道
 
网页邮箱：
优点：简单，打开就能够使用
缺点：没有实时提醒，但是保存在对方的服务器上
 
客户端邮箱（或者手机邮箱）： 
    outlook  office组件
Foxmail
需要手动配置，服务器信息去mail.163.com或者对应的邮件服务商页面查
     POP3地址
     IAMP地址
优点：实时提醒，邮件可以选择是保存在本地还是保存在服务器。
 
网页服务：
Linux：Apache+MySQL +PHP    LAMP平台
 
Unix：Apache+Oracle+JSP
 
Windows：IIS+ASP+SQLServer
             IIS（Internet information service） wwwroot目录为网站的家目录
网站的分类：
静态网站：没有数据库、程序
动态网站：有数据库，程序（有搜索、注册登录等功能）
        有排序就一定有语言
局域网：
位于同一路由节点内的所有网络是一个局域网。
只要不在控制范围内就认为是广域网。
 
IEEE 802  局域网标准
IEEE 802.3 有线局域网标准
IEEE 802.11 武侠局域网标准
 
生产交换机路由器的厂商：思科、华为、华三
 
网络拓扑结构，在我们维护网络的时候很重要
网络拓扑图就是实际物理连线的示意图。
十进制转二进制：除二取余
二进制转十进制：乘二取幂
 
ISO 国际标准化组织
OSI 开放系统互联
IEEE 美国电子和电气工程师学会
 
网络介质：
ADSL：非对称数字用户环路（逐渐被淘汰，基于电话线）
ADSL可以提供最高1Mbps的上升速率和最高8Mbps的下行速率
最新的ADSL2+技术可以提供最高24Mbps的下行速率，ADSL2+打破了ADSL接入方式带宽限制的瓶颈，使其应用范围更加广泛。
 
非对称数字用户环路：在以往，是将上传、下载占用的带宽平分，而非对称数字用户环路基于用户时下载远大于上传的现象，将大部分带宽用于下载，留下少部分带宽作为双向使用，这样的情况下带宽就得到了极大的利用。
 
ADSL的优点：
使用电话线，节省了布线的成本
上网时可以打电话，节省了电话费
 
ADSL的缺点：
铜线耗材昂贵
带宽限制
动态IP地址，退出互联网连接时IP自动撤销，下次连接需再次分配（自动）
 
网络拓扑：
网络协议与标准： 
    ISO  国际标准化组织  定制互联网协议
IEEE  电器和电子工程师学会  定制局域网协议
 
交换机的作用：局域网内部的数据分发  隔离冲突域
路由器的作用：跨网段的数据分发      隔离广播域
 
广播和广播域
广播：将广播地址作为目的地址的数据帧
广播域：网络中所有能接收到同一个广播所有节点的集合，也就是说，发送数据包整个局域网都能能够收到。
 
路由分割广播域
交换机分割冲突域
 
MAC地址广播：
广播地址为：FF-FF-FF-FF-FF-FF
IP地址广播：
广播IP地址为IP地址网段的广播地址。
广播：在网络层广播的是IP地址。
泛洪：数据链路层，泛洪MAC地址，泛洪是交换机用于查询未知MAC地址的协议。
广播域：
广播地址：网络层广播的是IP地址
    全网段广播地址：255.255.255.255
    单网段广播地址：192.168.28.255
泛洪地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF    数据链路层
技术没有好与不好，主要是应用的方向。
 
十六进制的一位可以使用四位的二进制来表示，因为四位二进制最大表示的数字为15
 
十进制转换为十六进制时，可以先将十进制转换为二进制，再将二进制的每四位转换为16进制
 
局域网拓扑结构：
总线型
环型
星型
 
以太网简介： 
    以太网采用CSMA/CD----带冲突检测的载波监听多路访问。
以太网采用CSMA/CD避免信号冲突的工作原理： 
         发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送数据。
     在发送数据时，边发送边继续监听
     若检测到冲突，则立即停止发送
     等待一个随机事件（称为退避）以后，再重新尝试。
<table class="MsoTableGrid" border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" style="font-family:"sans serif", tahoma, verdana,helvetica;border-collapse:collapse;border:none;"><tbody><tr><td width="184" rowspan="2" valign="top" style="width:138.25pt;border:1pt solid windowtext;padding:0cm 5.4pt;">数据链路表示层
</td>
<td width="184" valign="top" style="width:138.25pt;border-top:1pt solid windowtext;border-right:1pt solid windowtext;border-bottom:1pt solid windowtext;border-image:initial;border-left:none;padding:0cm 5.4pt;">逻辑链路控制子层（LLC）
</td>
</tr>
<tr><td width="184" valign="top" style="width:138.25pt;border-top:none;border-left:none;border-bottom:1pt solid windowtext;border-right:1pt solid windowtext;padding:0cm 5.4pt;">介质访问控制子层（MAC）
</td>
</tr>
<tr><td width="369" colspan="2" valign="top" style="width:276.5pt;border-right:1pt solid windowtext;border-bottom:1pt solid windowtext;border-left:1pt solid windowtext;border-image:initial;border-top:none;padding:0cm 5.4pt;">物理层
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
 
介质访问控制子层 MAC（802.3）
    将上层交下来的数据封装成帧进行发送，接收时进行相反的过程，将帧拆卸。
    实现和维护介质访问控制协议，例如CSMA/CD
    比特差错检测
    MAC帧的寻址，即MAC帧由哪个站（源站）发出，被哪个站/哪些站接收（目的站）
 
逻辑链路控制子层 LLC 802.2
    建立和释放数据链路层的逻辑连接。
    提供与上层的接口
    给帧加上序号
 
IEEE 美国电子电气工程师学会
    IEEE 802局域网标准系列
    IEEE 802.2 逻辑链路控制LLC
    IEEE 802.3 CSMA/CD 访问方法和物理层技术规范
    IEEE 802.11 无线局域网
 
IDC：托管机房（数据中心）
TCP/IP协议族的组成
 
应用层  HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、DNS
传输层  TCP、UDP
网络层  ICMP、IGMP、IP
        ARP（地址解析协议） 把IP地址翻译成MAC地址
        RARP（反向地址解析协议） 把MAC地址翻译成IP地址
物理层  由底层网络定义的协议
ICMP  互联网管理控制协议，主要做网络探测，ping使用此协议
IGMP  网络组管理协议
 
数据的封装过程
应用层                                |上层数据|
传输层                        |TCP头部|上层数据|
网络层                 |IP头部|TCP头部|上层数据|
数据链路层    |MAC头部|IP头部|TCP头部|上层数据|
 
应用层        计算机当中所有的软件
传输层        防火墙
网络层        路由器
数据链路层    交换机（不认识IP）
物理层        网卡
 
网关：局域网的出口，所有的局域网处理不了的数据都交给网关处理，网关路由将内网IP隐藏起来加上公网IP，在公网中传输，成为NAT技术，因为内网IP无法直接访问公网IP
 
 
OSI 七层模型
当今的所有的互联网协议都遵循OSI模型与TCP/IP模型
ISO/OSI模型的七层框架
 
ISO  国际标准化组织
OSI  开放系统互联
IOS  思科交换机和路由器的操作
 
OSI七层模型 
上层协议贴近用户，下层协议贴近物理硬件
下四层用于数据传输，上三层用于服务用户
 
7  应用层--------------应用层协议------------应用层    APDU
6  表示层--------------表示层协议------------表示层    PPDU
5  会话层--------------会话层协议-------------会话层    SPDU
4  传输层--------------传输层协议-------------传输层    TPDU（段）
3  网络层--------------网络层协议--------------网络层    报文
2  数据链路层--------数据链路层协议-------数据链路层   帧
1  物理层---------------物理层协议--------------物理层     比特
 
层  主机1                          主机2      数据单位
 
需要经过网络传输的使用的是ISO/OSI模型
上三层是为用户提供服务 
   应用层
表示层
会话层
 
下四层负责实际数据传输
                  传输单位
传输层     数据段（报文）拆分组装（按要求拆成大小合适的数据包，拆完就下发）
网络层     数据包（报文分组）
数据链路层        MAC帧（数据帧）
物理层      Bit（位）
 
数据包是有特定格式的，不超过65535Byte
越上层越智能，可以识别当前层以及以下的数据，越贴近用户。
越下层越傻瓜，越贴近硬件。
 
数据包也称为报文分组
 
APDU  应用协议数据单元
PPDU  表示协议数据单元
SPDU  会晤协议数据单元
TPDU  传输协议数据单元
 
层之间由接口传递，接口是一个逻辑的概念，下层会为上层提供服务
 
数据发送时，从上到下；数据接收时，从下到上。（OSI七层模型）
数据不能跨层传输，层与层之间通过逻辑接口连接。
物理层负责实际的相连，其它层都是逻辑对应。
OSI模型只是理论模型，不能应对实际协议或硬件。
 
实际数据传输必须的地址：
源端口：随机分配一个没有使用的1000-65535之间
目标端口：固定的服务端口。
SIP（源IP）：本地的，已知。
DIP（目标IP）：局域网（直接询问，广播）   广域网（DNS解析）
SMAC（源MAC地址）：本地的，已知。
DMAC（目标MAC）：计算机（ARP协议查询）    交换机（泛洪查询）
 
只有物理层负责实际的数据传输，而其他的层只是逻辑上的对应。
 
七层模型的功能： 
    应用层    给用户提供一个操作界面
表示层    为数据提供表示（将数据转换成二进制），加密、压缩
会话层    判断数据是否需要网络传输
大多数的应用都需要上三层介入
传输层    按标准拆分组装数据
          协议的选择：
              TCP（传输控制协议）：可靠的，面向连接的传输协议
              UDP（用户数据报协议）：不可靠的，面向无连接的传输协议
          端口的封装，源端口一般为随机端口、目标端口为固定端口
              差错校验
 
网络层    IP编址
          路由选择：静态路由、动态路由
 
数据链路层  MAC编址
 
物理层    数据实际传输
电气特性定义
当计算机接收到数据包后，每一层会将对应的包头拆掉送往上一层。
 
TCP/IP四层模型      TCP/IP五层模型
应用层    ------------------   应用层    http、DNS、FTP
<p style="margin:5px

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