园区网络架构和OSI七层参考模型-9.19

一、园区网络架构

• 什么是园区网络：一个公司、一个医院、一个学校、一个厂房等，内部网络就叫园区网络
• 整个园区网络是一个大的局域网，并且大局域网是由很多小局域网组成的
• 园区网连接网络要通过路由器等设备
• 各个分部之间用三层交换机或者路由器进行连接，园区内通常使用多模光纤进行连接

三层交换机和路由器的区别

三层交换机既有数据交换的功能，也有基本路由交换功能。三层交换机的性价比在园区网更高一些。

小型企业网接入网络过程：

• 运营商光纤入户，接入路由器，路由器接入二层交换机，连接终端即可上网

企业网络（大型网络）基本架构：

• 服务器集群（汇聚型交换机）

• 出口路由器--->核心层

  • 通过多模光纤的方式连接到核心层出口路由器，最终接入广域网，访问公网

• 三层交换机--->汇聚层

  • 通常使用汇聚型三层交换机，带有路由功能，通过它区分不同的VLAN或者局域网，通过汇聚型三层交换机实现各个分部的通信

• 内部交换机--->接入层

  • 通常使用二层交换机，用于连接低层终端设备。这些交换机不会进行串联，因为那样的话广播域过大。上层接入三层交换机。

• 终端设备

  • 手机 、电脑、电话、服务器等

大型网络需要做冗余，并且要清楚的划分不同的区域。

核心层用路由转发，汇聚层做三层交换，接入层做二层接入，连接终端。

接入层与终端的连接基于无线或者双绞线，汇聚层和核心层、核心层到广域网时通常基于光纤，接入层到汇聚层可能是光纤也可能是超五类或者六类双绞线，做出带宽冗余。

二、OSI参考模型

1、网络协议的概念

• 在计算机网络中，为了保障数据交换的约束和标准，是网络上所有设备之间通信规则的集合，规定了通信必须要采用的数据格式，遵循协议才可以完成点到点的网络通信，实现某些特定功能。由于网络采用分层体系结构，所以每一层网络都存在诸多协议。由于私有标准的不规范，国际组织iso规定了网络运行的公有标准OSI。只要遵循这个标准，无论使用任何厂商的网络设备，都会兼容。

2、OSI七层参考模型

①.物理层

• 是用来解决两个硬件之间怎么通信的问题
• 主要规定了这些物理设备标准，比如:网线接口类型、光纤接口类型，传输介质的传输速率
• 主要的作用就是传输比特流(操作系统把数据打成比特流，转成脉冲信号，通过物理传输介质发送出去)，
• 这一层的数据叫比特
• 常见的物理传输媒介:光纤、电缆、集线器等

②.数据链路层

• 实现网络层和物理层之间的通信
• 这一层的协议包含以太网协议(当然不仅仅包含以太网协议)，以太网协议规定了如何将物理层的比特流转化为对应的数据帧格式
• 作用就是接收物理层的比特流，把比特流按照以太网协议封装成数据帧，传送到上一层网络层
• 这一层的数据叫数据帧

③.网络层

• 确定终端连接的最佳方式和路径
• 主要服务于广域网或lnternet网，功能是基于IP协议(IPV4和IPV6)做IP寻址和路由转发
• 解决的是例如应该配置什么IP地址，数据包应该怎么转发，中间需要经过几个路由器等问题
• 这一层的教据叫数据包，也叫数据报文

④.传输层

• 基于TCP/UDP协议建立、维护、管理端到端的连接
• 这一层的数据也要做数据封装，这一层的数据叫数据段，数据段是需要进行切片的，最大分片值为1460(MSS)
• 端口号:就是已经运行的网络对应进程的标识，端口号一共有65535个

⑤.会话层

• 建立、维护、管理应用程序的连接会话

⑥.表示层

• 数据格式化，加密、解加密、压缩、解压缩、编码、解编码

⑦.应用层

• 为应用程序的运行提供网络服务的

七层层层相关，低层为高层提供服务，高层依赖低层，排查问题应该从低到高

最上面三层（会话层、表示层、应用层）都是操作系统层面的，不关心网络流量传输，由应用程序之间协商，可以统称为应用层

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OSI七层参考模型	数据类型
应用层 表示层 会话层	协议数据单元（PDU）
传输层	段
网络层	报文
数据链路层	帧
物理层	比特

• 封装是由高层到低层，而解封装是由低层到高层
• 终端的数据要逐步封装，最终从物理层进行传输，到达对端终端再解封装，最后还原成数据

关于封装和解封装

• 数据由应用层产生，经过表示层时对其进行加密编码压缩等操作，通过会话层建立起会话，通过传输层对数据进行分段，再经过网络层封IP的装数据报文、经过数据链路层封装MAC地址的数据报文。

  在经过物理层进行传输后，终端收到数据首先要对数据链路层封装的MAC地址进行校验，确认无误后传递到网络层校验IP地址，校验完成后传输到传输层提取数据或者组合数据段，再经过会话层送到表示层对其进行解密、解码、解压缩等操作，最后送到应用层作为可用数据。

三、TCP/IP协议栈

应用层	应用层
表示层
会话层
传输层	传输层
网络层	网络互连层
数据链路层	网络接口层
物理层

PS:以太网协议是一个硬件加软件的合体协议，既规定了物理层标准，也规定了数据帧格式