HCIA 1 七层模型及简单的网络知识

Osi7层参考模型(open system interconnection开放式系统互联）

1.应用层            抽象语言 键入和输出  将抽象语言转化为编码

2.表示层            将编码转化为二进制

3.会话层            应用程序内部地址，区分程序内的各个会话。

（上三层，应用程序处理数据的层面。所以上分层统称为应用层）

  (下4层，上则数据的传递和转发，所以下4层被称为数据流层)

4.传输层            提供端口号,对数据进行分段(受到Mtu限制)   TCP/UDP

5.网络层            Internet协议    IP（提供IP）

6.数据链路层     （介质访问控制层(MAC)）  

   控制物理层      (逻辑链路控制层（LLC）)  保障2层的传输可靠性。

7.物理层

大----结点（终端）增加---HUB集线器距离---中继器（放大器）---有限延长

双绞线的有效传输距离为100米

数据在传输过程中存在两个问题：

      1.信号的衰减。2.信号的失真。

MTU（maximum transmission unit:最大传输单元）最大传输单元,默认1500字节。

端口号:0-65535     1-1023 著名端口    1024-65535动态端口,高端口。      

高端口用于随机对应终端上的各个进程。著名端口默认用于固定对应服务器的服务端口。

集线器环境下的问题：

1.安全。

2.延时。

3.地址。

4.冲突。

地址：MAC地址  48位二进制构成---16进制标识  全球唯一，出场烧录到网卡

冲突： CSMA/CD  载波侦听多路访问/冲突检测---排队。

核心要求：

1.无限的传输距离。

2.没有冲突---所有结点可以同时收发自己的数据。

3.单播

交换机的作用：

1.提供端口密度（继承了HUB的作用）

2.基于数据识别再转发,实现了理论上的无限传输距离。

3.基于数据识别,存储再转发，解决了冲突问题。

4.基于MAC地址识别,记录,查询，实现了单播通讯

交换机工作在介质访问层;将电流与二进制间进行识别转换;

交换机的工作过程:数据电流进入交换机后，交换机先将其识别为二层二进制;之后识别数据帧中的源MAC地址,记录到本地的MAC地址表中;(  Mac表中 记录各个MAC对应的接口),之后再关注数据帧中的目标MAC地址,在查询本地MAC表中是否有其记录,若存在记录,仅基于记录的接口唯一转发(单播);若没有记录将进行洪泛。

洪泛：除流量的进入接口外，其他所有接口复制转出;

IPV4地址：32位2进制，点分十进制标识IP地址是由网络位与主机位共同组成;网络位对应洪泛的范围，主机位标识范围内的唯一。每个IP地址后均携带一个子网掩码。子网掩码的作用在于区分IP地址中网络位与主机位。

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。                

                                通过对端IP地址获取对端的MAC的行为需要用到广播机制;

广播:迫使交换机进行洪泛行为。(目标MAC全F，该MAC在网络中实际不存在)

大----无限距离,无冲突，单播---交换机--- MAC地址---洪泛---洪泛的范围---路由器---IP地址---ARP---广播---广播域（洪泛域）

路由器的每一个接口都是宏范范围的边界。

 

UDP（user datagram protocol 用户数据报协议）

UDP:用户数据报文协议。非面向连接的不可靠传输协议。仅完成传输的基本工作(分段,端口号)

TCP (transmission control protocol 传输控制协议）

TCP:传输控制协议,面向连接的可靠传输协议。  在完成传输层的基本工作之上,还需要进一步的保障传输的可靠性。

面向连接:通过TCP的三次握手，建立端到端的虚链路。

可靠传输:4种可靠机制。（确认，重传，排序，流控（滑动窗口））

IPV4（internet protocol version 4 互联网通信协议第四版）

IPV4包头          

  mac 

                          tcp/udp     

                           1500

TTL(time to leave 生存时间):生存时间。  默认255  128  64。

源端口号                  目标端口号

序列号（记录发送次数）

确认序列号头部长度（记录包有多大字节，默认1500b），  服务质量（让谁上网，权限，需求），   确认包  同步序列号 断开请求 ，滑动窗口（流控）

Tcp 校验 （保证安全可靠）       指针（相当于书签的作用，标记位置）

选项（默认空）

数据

名词注解:

1，ARP（address resolution protocol:地址解析协议):地址解析协议

正向ARP:已知同一网段其他节点的IP地址,通过2层广播（目标MAC全F）来获取对方MAC地址。

反向ARP:已知本地的MAC，通过对端来获取本地的IP地址。

无故ARP:在设备刚获取或使用IP地址，将主动向外进行一次正向ARP,被请求的IP地址为本地IP地 址。其作用在于检测该网段内使用存在其他节点和本地使用相同的IP地址(地址冲突检测)

2，DNS（domain name system:域名解析）域名解析服务    该服务器记录各个网站IP与对应的域名,用于终端查询和解析。

3，PDU（protocol data unit: 协议数据单元）协议数据单元   每层数据的计量单位。

上三层。    报文

传输层。    段

网络层。    包

数据链路层。帧

物理层。    比特流。

4，封装:数据从高层向低层加工处理的一个过程，过程中数据包将不断变大。解封装:数据从低层向高层的一个读取,识别过程，过程中数据将不断变小。

5，TCP/IP协议栈道模型。  实际工程实用模型。

6，OSI(open system interconnection开放式系统互联） 开放式系统互联参考模型。  7层模型。

7.带宽计算  网络传输的速率   约等于   （带宽/8）×85%。