网络基础以及OSI七层参考模型详解

网络基础：
OSI 开放式系统互联参考模型
应用层 抽象语言（自然语言） --> 编码 用户和应用程序之间的接口，包括协议,主要提供特定用用程序所需要的服务）包括：HTTP、FTP、SMTP实现数据通信
表示层 编码 -->二进制
会话层 提供会话地址 – 应用程序提供，没有的格式
传输层 – 提供端口号+分段 使用TCP/UDP 来执行具体的工作（端到端传输）
网络层 – 路由器所在层面 该层使用internet协议 -- IP — ip地址（ospf 、ripv2）
数据链路层= LLC + MAC两层合成 交换机 （ARP）
LLC–逻辑链路控制子层 数据校验 HDLC(高级数据链路控制协议)
MAC介质访问控制子层 控制物理硬件 – MAC地址
物理层 – 电子硬件，物理硬件，处理光信号（）

网络增大：

1. 节点增加 – HUB 集线器，终端数量的增加
2. 传输距离 – 中继器（放大器）

集线器的问题：

1. 安全 2、转发效率低 – 垃圾信息量很大 3、地址 4、冲突

地址问题：使用网卡芯片的串号作为地址
冲突问题：CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测 – 排队逻辑 – 继续降低转发效率–并且没有完全杜绝冲突
网卡芯片串号-- MAC地址 --由48位二进制构成 16进制显示
出厂烧录到芯片 全球唯一
网络增大过程中的需求： — 网桥 ---- 交换机

1. 无限的传输距离
2. 完全没有冲突，且所有节点可以同时收发自己的数据
3. 单播 – 一对一转发；

交换机工作于第二层；

1. 可以识别电信号后再重写转发来实现物理上无限传输距离
2. 可以识别电信号，故可以在所有接口将电流识别为数据，存储后再转发（缓存）；来彻底避免电流的物理相遇，完全解决冲突问题，可以实现所有接口的同时数据收发；
3. 交换机通过识别和记录数据帧中的MAC地址与其对应的接口，来实现一对一的转发；

若没有对应的mac地址记录，将洪泛数据；
洪泛：流量除进入接口外，其他所有接口均复制转发；
IPV4地址 — 由32位二进制构成 点分十进制标识
ARP —地址解析协议 — 通过对端的一种地址来获取对端的另一种地址
AARP --正向ARP–已知对端的ip地址，通过广播来获取对端MAC地址
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地址–>ARP -->广播–>广播域（洪泛域）;
分段：上三层，仅负责数据加工，但数据传输过程中不能使用超大个体的数据包，否则将无法正常的共享网络带宽；故在传输层将对数据进行分段处理；受到MTU的限制
MTU：最大传输单元 – 该值为一个数据包大小的上限；默认为1500字节
端口号：0-65535 1-1023为注明端口，静态端口；默认固定分配给各种网络服务
1024-65535为动态随机端口 随机分配给终端上启动的应用程序
比如PC1访问服务器，那么源端口号在1024-65535范围内，是在该应用程序启动时随机分配所得；而目标端口号为1-1023，以具体访问的服务来确定；必然访问是http服务器，那么目标端口为80；
UDP：用户数据报文协议
非面向连接的不可靠传输协议；— 仅完成传输层的基本工作；端口号+分段
UDP报头

TCP：传输控制协议
面向连接的可靠传输协议；除完成传输层的基本工作外，还需要保障传输的可靠性；
面向连接 — 在传输数据前将进行三次握手来建立端到端的虚链路
可靠传输 — 4种传输保障机制 确认、重传、排序、滑动窗口（流控）

IPV4报头：

名词补充：

1. TCP/IP和OSI

OSI 7层模型 TCP/IP协议栈道-也是一种模型

2、封装 高层向低层的一个数据加工过程；过程中数据包将不断的变大；
3、解封装 低层向高层的数据识别过程，过程中数据包不断减小；
4、PDU 协议数据单元 每层数据的单位
应用层 – > 数据报文
传输层 —> 段
网络层 —> 包
数据链路层–>帧
物理层—>比特流
5、DNS – 域名解析服务 通过域间解析为IP地址的服务
记录了各台服务器域名及IP地址；通过将域名发送给DNS服务器来获取对应的ip地址；