华为HCIA-Datacom学习笔记——OSI物理层

系列文章目录

第一章：网络的定义和网络的历史

第二章：数据交换传输形式

第三章：OSI物理层

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前言

本文是华为HCIA-Datacom网络工程师的个人学习笔记，本人能力有限内容仅供参考，欢迎各为大佬指正。

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一、OSI模型的内容

OSI模型开放式系统互联通信参考模型（英语：Open System Interconnection Reference Model，缩写为 OSI），简称为OSI模型（OSI model），一种概念模型，由国际标准化组织提出。将计算机网络体系结构划分为以下七层：

OSI	作用
应用层	产生应用数据
表示层	负责数据的编译和解码
会话层	建立、维持、断开连接
传输层	实现一个设备上不同应用区分（利用端口号区分）
网络层	全球定位某台设备位置的（IP地址）
数据链路层	精确定位到对方（MAC地址）
物理层	规范传输介质的标准，实现设备的连接

二、网线规格

传统网线

有点代表1，没电代表0.

类别	作用、芯数、最高速率
1、一类	早期的电话线缆–2芯–56Kb
2、二类	可以传输语音-数据接收4芯-4兆
3、三类	4芯—10兆
4、四类	8芯—16兆
5、五类	增加了绝缘层—100M
6、超五类	增加了屏蔽层—250M–1000M
7、六类	中间加入塑料十字架–1G
8、超六类	增加屏蔽层–1G
9、七类	用于万兆网络—都是屏蔽双绞线

现在网线制作有两种规格分别是568A、568B。（水晶头制作）
568A: 白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕
568B：白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕
1236：空闲

光纤

有光代表1，无光代表0.

类别	特点
单模光纤	细=损耗小–距离远=开销高—适用于数据中心
多模光纤	粗=损耗大–距离近=开销低—适用于企业网

三、冲突域

在网络诞生之初的以太网是将许多计算机连接到同一根总线上，因为在当时认为这总方法既简单又可靠。但是随着计算机的发展与应用这种方法遇到一个严重的问题。总线上只要有一台计算机发送数据，总线的传输资源就会被占用。这样的一个会产生冲突的区域就是冲突域。为了解决这个问题最先使用的是CSDA/CD的方法即Carrier Sense Multiple Access with Collision Detecion载波监听多点接入/碰撞检测。
第一步：载波监听，想发送信息包的节点要确保没有其他节点在使用共享介you质，所以该节点首先要监听信道上的动静（即先听后说）。
第二步：如果信道在一定时段内寂静无声（称为帧间缝隙IFG），则该节点就开始传输 （无声则讲）。
第三步：如果信道一直很忙碌，就一直监视信道，直到出现最小的IFG时段时，该节点才开始发送它的数据（有空就说）。
第四步：冲突检测，如果两个节点或更多的节点都在监听和等待发送，然后在信道空时同时决定立即（几乎同时）开始发送数据，此时就发生碰撞。这一事件会导致冲突，并使双方信息包都受到损坏。以太网在传输过程中不断地监听信道，以检测碰撞冲突（边听边说）。
第五步：如果一个节点在传输期间检测出碰撞冲突，则立即停止该次传输，并向信道发出一个“拥挤”信号，以确保其他所有节点也发现该冲突，从而摒弃可能一直在接收的受损的信息包（冲突停止，即一次只能一人讲）。
第六步：多路存取，在等待一段时间（称为后退）后，想发送的节点试图进行新的发送。
这时采用一种叫二进制指数退避策略（Binary Exponential Back off Policy）的算法来决定不同的节点在试图再次发送数据前要等待一段时间（随机延迟）。
第七步：返回到第一步。

总结

OSI模型开放式系统互联通信参考模型，有七层，即七成网络模型。物理层的传输媒介有传统网线和光纤，了解到冲突域的问题，并利用CSDA/CD的方法解决冲突域的问题。