day11 OSI與TCP-IP 5層協議 | 物理層相關知識

目錄

• OSI與TCP-IP 5層協議
  • 分層模型
    • 1.分層思想
    • 2.OSI七層模型
  • 數據傳輸過程
    • 1.過程概述
    • 2.要點總結
• 物理層相關知識
  • 物理層

OSI與TCP-IP 5層協議

分層模型

1.分層思想

• 將複雜的流程分解爲幾個功能相對單一的子過程
  • 整個流程更加清晰，複雜問題簡單化
  • 更容易發現問題並針對性地解決問題
  • 同層使用相同協議，下層爲上層提供服務
• 使用網絡的未必知道數據的傳輸過程

2.OSI七層模型

• OSI（Open System interconnection）

  是開放的通訊系統互聯參考模型

• 歷史：1947 年，ISO 組織發佈了 OSI 參考模型

• 七層模型：

• TCP/IP 5層協議簇（站）：會話層，表示層，應用層三層合併成爲應用層，最後爲五層協議

• 這兩個同時誕生，OSI 現有模型，TCP 先有協議

• 四層模型：把 數據鏈路層 和 物理層 合併爲網絡接口層

• 特色：上層對下層兼容，處於上層的設備必定能夠識別全部下層的信息

數據傳輸過程

1.過程概述

1. 假設要發送「Hello」這個數據

   首先是封包

2. 經過應用層，在軟件中生成，進入傳輸層

3. 傳輸層對數據進行 分裝 ，進入網絡層

   分裝：給數據加上 TCP/UDP 頭

   在加頭以前判斷數據是從應用層中的哪一個軟件生成的

   而後在數據中加上原端口號和目標端口號

   完成進程與進程之間的通訊 *端口號是應用層的

   UDP：速度快，但安全性不高，不可靠傳輸，像寫信

   TCP：速度不快，但安全性高，可靠傳輸，像打電話

   分裝完後整個數據爲 數據段

4. 網絡層對數據再加上 IP包頭 ，進入數據鏈路層

   加上 IP 包頭

   完成點到點的通訊，即電腦與電腦之間的通訊

   加上後整個數據爲 IP包/報文

5. 數據鏈路層（網卡）給數據加上 MAC子層 和 FCS ，進入物理層（網線）

   交換機所在層

   MAC子層：源 MAC 地址和目標 MAC 地址，幀頭

   FCS：4個字節，幀校驗序列，循環校驗算法 CRC（相似hash）中的值，幀尾

   加上後整個數據爲 幀

   而後是解包：

6. 數據鏈路層（網卡）檢察幀的 MAC子層 和 FCS，沒問題解封裝，不對應就扔掉

7. 網絡層接着校驗IP包/報文，而後解包

8. 傳輸層對數據段解析，傳給應用層的某個進程

9. 圖解：

2.要點總結

• 各層的數據名稱：

  1. 數據/PDU 應用層

  2. 數據段/段 Fragment 傳輸層

  3. 報文/包/IP包 packet 網絡層

  4. 幀 Franme 數據鏈路層

  5. 比特 bit 物理層

     ** 8 bit = 1 Byte字節 100Mb/s == 10MB/s +

• 各層對應的協議

• DNS補充：客戶機與服務器之間用 UDP，服務器與服務器之間用 TCP

物理層相關知識

物理層

1. 網線/光纖/空氣

2. 比特bit
   8bit = 1Byte
   1024B = 1KB
   1024KB = 1MB
   1024MB = 1GB
   1024GB = 1TB
   1024TB = 1PB

3. 信號：模擬信號、數字信號
   放大器 中繼器

   光信號

   光線類型:
   1)單模光纖 通常是黃色

   ​ 2)多模光纖 通常是橙色/藍色

4. 網線/雙絞線：

   • 5類雙絞線
   • 超5類雙絞線
   • 6類 7類 chegn
   • 跳線：比較短的網線

5. 製做標準：（顏色線順序，加粗不變）

   T568A：白綠、綠、白橙、藍、白、橙、白棕、棕

   T568B：白橙、橙、白綠、藍、白、綠、白棕、棕

6. 網線的用途分類： *具備三層功能以上的設備爲同種設備

   • 交叉線：一端爲 A，一端爲 B。同種設備間使用！（一頭髮一頭收，路由器→路由器）
   • 直通線：兩端都是 A 或 B。異種設備間使用！
   • 全反線：一端爲 A，另外一端爲反 A，也稱 console 線，用於配置企業路由器/交換機

7. 關於交換機的接口：

   接口名	速率	簡寫
   Ethernet	10Mb/s	E
   FastEthernet	100Mb/s	F
   GigabitEthernet	1000Mb/s	G
   TenGigabitEthernet	10000Mb/s	TG

   例如 Ethernet0/3 中，0 是模塊編號，3 是該模塊的接口編號

8. 家裏通常用的」路由器「實際上是交換機和路由器的雜交產品，真正的名字是」三層交換機「