集线器（HUB）、交换机、路由器的区别和联系
及OSI七层模型
及TCP/IP通信协议
集线器（HUB）：
集线器（hub）属于纯硬件网络底层设备。它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。
属于物理层（OSI七层模型）； 作用：定义一些电器，机械，过程和规范，如集线器；
PDU(协议数据单元)：bit/比特；设备：集线器HUB; 注意：没有寻址的概念；
在网络中只起到信号放大和重发作用，目的是扩大网络的传输范围，而不具备信号的定向传送能力，是—个标准的共享式设备。
Hub组成的网络是共享式网络，同时Hub也只能够在半双工下工作Hub主要用于共享网络的组建，是解决从服务器直接到桌面最经济的方案。在交换式网络中，Hub直接与交换机相连，将交换机端口的数据送到桌面。使用Hub组网灵活，它处于网络的一个星型结点，对结点相连的工作站进行集中管理，不让出问题的工作站影响整个网络的正常运行，并且用户的加入和退出也很自由。
交换机
交换机（Switch）意为“开关”是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。
属于数据链路层（OSI七层模型）；作用：定义如何格式化数据，支持错误检测；典型协议：以太网，帧中继（古董级VPN）
PDU：frame（帧）设备：以太网交换机；备注：交换机通过MAC地址转发数据，逻辑链路控制；
交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。
路由器
连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。通常是一个计算机，它能够理解不同的协议，例如某个局域网使用的以太协议，因特网使用的TCP/IP协议。这样，路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址，把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址，或者反之；再根据选定的路由算法把各数据包按最佳路线传送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/ IP网络连接到因特网上。
属于网络层（OSI七层模型）；作用：定义一个逻辑的寻址，选择最佳路径传输，路由数据包；典型协议：IP，IPX，ICMP,ARP(IP->MAC),IARP;
PDU:packet/数据包；设备：路由器备注：实现寻址
路由器与交换机的主要区别
路由器(Router)，是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。
交换机(Switch)，是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。
它们的主要区别是：路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。交换机构成局域网，路由器构成广域网。
1. 路由器可以给你的局域网自动分配IP，虚拟拨号，就像一个交通警察，指挥着你的电脑该往哪走，你自己不用操心那么多了。交换机只是用来分配网络数据的。交换机用来共享一根网线，路由器用来共享一个IP。
2. 路由器在网络层，路由器可以处理TCP/IP协议，交换机不可以，交换机在中继层。路由器根据IP地址寻址，交换机根据MAC地址寻址。
3. 路由器可以把一个IP分配给很多个主机使用，这些主机对外只表现出一个IP。交换机可以把很多主机连起来，这些主机对外各有各的IP。
4. 路由器提供防火墙的服务，具有虚拟拨号上网功能，交换机不具备这些功能。
5. 集线器、交换机都是做端口扩展的，就是扩大局域网(通常都是以太网)的接入点，也就是能让局域网可以连进来更多的电脑。路由器是用来做网间连接，也就是用来连接不同的网络。
OSI七层模型（前面讲了前三层，剩余四层）
第四层 传输层
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传输层：
作用：提供可靠和尽力而为的传输；典型协议：TCP,UDP,SPX,port(65535个端口),EIGRP,OSPF,
PDU:fragment 段；无典型设备；备注：负责网络传输和会话建立；
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第五层、第六层、第七层（实际实现中统称为一层）
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会话层：
作用：控制会话，建立管理终止应用程序会话；
典型协议：NFS, SQL, ASP, PHP, JSP, RSVP(资源源预留协议), windows，
备注：负责会话建立；
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表示层：
作用：格式化数据；
典型协议：ASCII, JPEG. PNG, MP3. WAV, AVI,
备注：可以提供加密服务；
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应用层：
作用：控制应用程序；
典型协议：telnet, ssh, http, ftp, smtp, rip, BGP, (未完待续)
备注：为应用程序提供网络服务；
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TCP/IP通信协议（4/3层通信协议）“重要”
您的浏览器与服务器都在使用 TCP/IP 协议！！！
浏览器与服务器使用 TCP/IP 协议来链接因特网。
浏览器使用 TCP/IP 协议进入服务器，服务器使用 TCP/IP 协议来发送 HTML 到浏览器。
您的 E-Mail 使用 TCP/IP 协议！！！
您的电子邮件也通过 TCP/IP 协议来发送和接收邮件。
因特网地址是 TCP/IP 协议！！！
因特网地址比如 "42.120.45.233" 就是一个 TCP/IP 协议。
TCP/IP 介绍
TCP/IP 是因特网的通信协议。
TCP/IP 通信协议是对计算机必须遵守的规则的描述，只有遵守这些规则，计算机之间才能进行通信。
计算机通信协议（Computer Communication Protocol）: 计算机通信协议是对那些计算机必须遵守以便彼此通信的的规则的描述。
什么是 TCP/IP？
TCP/IP 是供已连接因特网的计算机进行通信的通信协议。
TCP/IP 指传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol / Internet Protocol）。
TCP/IP 定义了电子设备（比如计算机）如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。
在 TCP/IP 内部 中包含一系列用于处理数据通信的协议：
- TCP (传输控制协议) - 应用程序之间通信
- UDP (用户数据报协议) - 应用程序之间的简单通信
- IP (网际协议) - 计算机之间的通信
- ICMP (因特网消息控制协议) - 针对错误和状态
- DHCP (动态主机配置协议) - 针对动态寻址
TCP 使用固定的连接，TCP 用于应用程序之间的通信。
当应用程序希望通过 TCP 与另一个应用程序通信时，它会发送一个通信请求。这个请求必须被送到一个确切的地址。在双方"握手"之后，TCP 将在两个应用程序之间建立一个全双工 (full-duplex) 的通信。这个全双工的通信将占用两个计算机之间的通信线路，直到它被一方或双方关闭为止。UDP 和 TCP 很相似，但是更简单，同时可靠性低于 TCP。
IP 是无连接的：IP 用于计算机之间的通信。
IP 是无连接的通信协议。它不会占用两个正在通信的计算机之间的通信线路。这样，IP 就降低了对网络线路的需求。每条线可以同时满足许多不同的计算机之间的通信需要。通过 IP，消息（或者其他数据）被分割为小的独立的包，并通过因特网在计算机之间传送。IP 负责将每个包路由至它的目的地。
IP-路由器：当一个 IP 包从一台计算机被发送，它会到达一个 IP 路由器。IP 路由器负责将这个包路由至它的目的地，直接地或者通过其他的路由器。在一个相同的通信中，一个包所经由的路径可能会和其他的包不同。而路由器负责根据通信量、网络中的错误或者其他参数来进行正确地寻址。
TCP/IP 意味着 TCP 和 IP 在一起协同工作。
TCP 负责应用软件（比如您的浏览器）和网络软件之间的通信、IP 负责计算机之间的通信。
TCP 负责将数据分割并装入 IP 包，然后在它们到达的时候重新组合它们、IP 负责将包发送至接受者。
TCP/IP 寻址
TCP/IP 使用 32 个比特/4 组 (0~255) 数字来为计算机编址。
IP地址:每个计算机必须有一个 IP 地址才能够连入因特网，每个 IP 包必须有一个地址才能够发送到另一台计算机。
IP 地址包含 4 组数字（IPV4）：例如192.168.1.60。 4 Byte （1byte/256）= 32 bit
TCP/IP 使用 32 个比特来编址。一个计算机字节是 8 bit。1Byte包含 256 个不同的数据
00000000、00000001、00000010、00000011、00000100、00000101、00000110、00000111、00001000 ....... 11111111 (0~255)
IP V6: IPv6 是 "Internet Protocol Version 6" 的缩写，也被称作下一代互联网协议，
128 bit（16 byte）-> 8 组16 bit 的uint（0~65535）-> 就是8组4位16进制数组标识，组间用冒号（:）分开
例如：686E：8C64：FFFF：FFFF：0：1180：96A：FFFF
冒号十六进制记法允许零压缩，即一串连续的0可以用一对冒号取代，例如：FF05：0：0：0：0：0：0：B3可以定成：FF05：：B3
为了保证零压缩有一个清晰的解释，建议中规定，在任一地址中，只能使用一次零压缩。该技术对已建议的分配策略特别有用，因为会有许多地址包含连续的零串。冒号十六进制记法结合有点十进制记法的后缀。这种结合在IPv4向IPv6换阶段特别有用。例如，下面的串是一个合法的冒号十六进制记法：0：0：0：0：0：0：128.10.1.1这种记法中，虽然冒号所分隔的每一个值是一个16位的量，但每个分点十进制部分的值则指明一个字节的值。再使用零压缩即可得出：：：128.10.1.1
域名
12 个阿拉伯数字很难记忆。使用一个名称更容易。用于 TCP/IP 地址的名字被称为域名。runoob.com 就是一个域名。
当你键入一个像 http://www.runoob.com 这样的域名，域名会被一种 DNS 程序翻译为数字。在全世界，数量庞大的 DNS 服务器被连入因特网。DNS 服务器负责将域名翻译为 TCP/IP 地址，同时负责使用新的域名信息更新彼此的系统。当一个新的域名连同其 TCP/IP 地址一起注册后，全世界的 DNS 服务器都会对此信息进行更新。
TCP/IP 协议
TCP/IP 是不同的通信协议的大集合、协议族，是基于 TCP 和 IP 这两个最初的协议之上的不同的通信协议的大集合。
TCP - 传输控制协议：用于从应用程序到网络的数据传输控制。负责在数据传送之前将它们分割为 IP 包，然后在它们到达的时候将它们重组。
IP - 网际协议（Internet Protocol），IP 负责计算机之间的通信，负责在因特网上发送和接收数据包。
HTTP - 超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol)，负责 web 服务器与 web 浏览器之间的通信。
HTTP 用于从 web 客户端（浏览器）向 web 服务器发送请求，并从 web 服务器向 web 客户端返回内容（网页）。
HTTPS - 安全的 HTTP（HTTP Secure）
HTTPS 负责在 web 服务器和 web 浏览器之间的安全通信。
作为有代表性的应用，HTTPS 会用于处理信用卡交易和其他的敏感数据。
SSL - 安全套接字层（Secure Sockets Layer），协议用于为安全数据传输加密数据。
SMTP - 简易邮件传输协议（Simple Mail Transfer Protocol），用于电子邮件的传输。
MIME - 多用途因特网邮件扩展（Multi-purpose Internet Mail Extensions）
MIME 协议使 SMTP 有能力通过 TCP/IP 网络传输多媒体文件，包括声音、视频和二进制数据。
IMAP - 因特网消息访问协议（Internet Message Access Protocol），用于存储和取回电子邮件。
POP - 邮局协议（Post Office Protocol），用于从电子邮件服务器向个人电脑下载电子邮件。
FTP - 文件传输协议（File Transfer Protocol），负责计算机之间的文件传输。
NTP - 网络时间协议（Network Time Protocol），用于在计算机之间同步时间（钟）。
DHCP - 动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol），用于向网络中的计算机分配动态 IP 地址。
SNMP - 简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol），用于计算机网络的管理。
LDAP - 轻量级的目录访问协议（Lightweight Directory Access Protocol），用于从因特网搜集关于用户和电子邮件地址的信息。
ICMP - 因特网消息控制协议（Internet Control Message Protocol），负责网络中的错误处理。
ARP - 地址解析协议（Address Resolution Protocol），用于通过 IP 来查找基于 IP 地址的计算机网卡的硬件地址。
RARP - 反向地址转换协议（Reverse Address Resolution Protocol），用于通过 IP 查找基于硬件地址的计算机网卡的 IP 地址。
BOOTP - 自举协议（Boot Protocol），用于从网络启动计算机。
PPTP - 点对点隧道协议（Point to Point Tunneling Protocol），用于私人网络之间的连接（隧道）。
TCP/IP 邮件
电子邮件是 TCP/IP 最重要的应用之一。
为什么我感觉不到，你不去想应用之外的事情，你就永远不会用到
您不会用到...当您写邮件时，您不会用到 TCP/IP，您用到的是电子邮件程序，例如莲花软件的 Notes，微软公司出品的 Outlook，或者 Netscape Communicator 等等。
邮件程序会用到...您的电子邮件程序使用不同的 TCP/IP 协议：
使用 SMTP 来发送邮件，使用 IMAP 连接到邮件服务器，使用 POP 从邮件服务器下载邮件，
SMTP - 简单邮件传输协议，协议用于传输电子邮件。SMTP 负责把邮件发送到另一台计算机。通常情况下，邮件会被送到一台邮件服务器（SMTP 服务器），然后被送到另一台（或几台）服务器，然后最终被送到它的目的地。
SMTP 也可以传送纯文本，但是无法传输诸如图片、声音或者电影之类的二进制数据。使用 MIME 协议通过 TCP/IP 网络来发送二进制数据。MIME 协议会将二进制数据转换为纯文本。
POP - 邮局协议，POP 协议被邮件程序用来取回邮件服务器上面的邮件。
假如您的邮件程序使用 POP，那么一旦它连接上邮件服务器，您的所有的邮件都会被下载到邮件程序中（或者称之为邮件客户端）。
IMAP - 因特网消息访问协议，与 POP 类似，IMAP 协议同样被邮件程序使用。IMAP 协议与 POP 协议之间的主要差异是：如果 IMAP 连上了邮件服务器，它不会自动地将邮件下载到邮件程序之中。IMAP 使您有能力在下载邮件之前先通过邮件服务器端查看他们。通过 IMAP，您可以选择下载这些邮件或者仅仅是删除它们。比方说您需要从不同的位置访问邮件服务器，但是仅仅希望回到办公室的时候再下载邮件，IMAP 在这种情况下会很有用。