OSI 七层模型

OSI参考模型:适用于所有的网络,先有模型,后有协议

应用层:应用程序产生数据,和用户的接口,如http协议

表示层:编码转换,压缩,解压缩,加密,解密等

会话层:建立维护拆除会话

传输层:PDU:数据段 规定了应用程序的接口 TCP和UDP

TCP:传输控制协议:可靠地传输,面向连接的传输,效率低

TCP控制位:

URG:紧急指针有效位,标记紧急数据

ACK:确认序列号有效位

PSH:通知接收端把数据交给进程,不要在缓冲区中停留

RST:请求重新建立三次握手

SYN:请求建立三次握手

FIN:请求断开连接

TCP流控机制:滑动窗口

TCP计时器:重传计时器 坚持计时器 保活计时器 时间等待计时器

UDP:用户数据报协议,面向无连接协议,效率高

端口号:

1-1023:知名端口,管理端口

1024-49151:注册端口

49152-65535:随机端口

网络层:PDU:数据包 设备:路由器 逻辑地址:IP地址 网络层作用:为数据传输选择一条最优的路径

路由器工作原理:根据路由表转发数据,路由表分为直连路由和非直连路由

直连路由:为接口配置IP地址并保证为UP状态

非直连路由:通过静态指定或动态学习

IP地址是不可靠的地址,采用尽力而为的发送方式,把数据包送到目标地址所有的网络

IP地址分类:网络地址和主机地址,私有地址范围

A:10.0.0.0-10.275.275.275 子网掩码为8位

B:172,.16.0.0-172.31.275.275 子网掩码为16位

C:192.168.0.0-192.168.275.275 子网掩码为24

 

D类地址是组播地址 E类地址用作科研

IP包头格式:

版本:4位,标识IP地址的版本,常用的是IPv4和IPv6

首部长度:4位,可变长度,根据可选项变化

优先级与服务类型:8位,提供第三层的服务质量

总长度:16位,IP包头总长度

标识符:16位,为分段数据打上标记,方便到目标地址重新组装

标志:3位,第一位没有设置,第二位是DF,决定是否分片,0代表部分片,1代表分片;第三位是MF:代表更多的片,只有数据的最后一片值为0

段偏移量:13位,代表数据片在整个数据中的位置

TTL:8位,生命周期,数据包经过路由器个数,数据包每经过一个路由器,TTL值减一,当TTL值为0时,数据还没有到达目标地址,该数据将被丢弃,一般设置为32或64

协议号:8位,标识上层协议号

首部校验和:16位,验证发送端和接收端数据的完整性

源地址:32的IP地址

目标地址:32的IP地址

可选项:松散路由 严格路由 路由标记 时间戳

填充:把IP包头每行都填充为32位

 

数据链路层:PDU:数据帧 设备:交换机 MAC地址:48位,前24是厂商的地址,后24位是厂商为设备分配的地址

协议:ARP:地址解析协议(把IP地址转换成MAC地址) RARP:反向地址解析协议(把MAC地址转换成IP地址)

帧格式:

目标地址:MAC地址 源地址:MAC地址 类型:标识上层协议类型 数据:上层数据 FCS:CRC32

MTU:最大传输单元,1500字节

 

交换机工作原理:根据MAC地址表转发数据

学习:只学习数据帧中的源地址

广播:当交换机接收数据帧后,查看MAC地址表中有没有数据帧中的目标MAC地址,如果没有,进行广播发送数据帧,交换机的广播除去源端口之外的所有端口都能接收到,所以交换机端口同处于一个广播域

转发:当交换机接收数据帧后,查看MAC地址表中有没有数据帧中的目标MAC地址,如果有目标MAC地址,进行单播转发

更新:交换机默认更新时间为300秒,从MAC地址最后一次通讯完成开始计时

 

广播域:能够接收同一个广播数据包所有节点的集合

CSMA/CD—带冲突检测的载波监听多路访问:解决链路冲突

CSMA/CD:先听后发,边听边发,冲突停发,等待重发

 

 

物理层:介质和信号 介质:双绞线 光纤 同轴电缆 信号:模拟信号和数字信号

物理层关心的问题:电气特性 规程特性 功能特性 物理特性 PDU:比特流 物理层从数据链路层接收数据,为数据传输提供安全的通信信道

物理层设备:集线器 HUB等

 

集线器工作原理:共享通道,所有的数据都是广播

 

TCP/IP协议模型:只适用于TCP/IP网络,先有协议,后有模型

应用层

传输层

网络层

数据链路层

物理层

IP:PORT=socket,套接字会生成进程