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一、OSI网络模型

一、OSI网络模型

作者: LAN头的小刀 | 来源:发表于2020-03-07 23:10 被阅读0次

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    目录

    全称:OSI (Open Systems lnterconnection) 开放系统互联

    定义:ISO (International Organization for Standardization )国际标准化组织

    目的

    • 规范网络环境
    • 实现兼容,以协议的形式帮助厂商生产可互操作的网络设备和软件, 让不同厂商的网络能够协同工作

    特点

    • OSI模型每层都有自己的功能集;
    • 层与层之间相互独立又相互依靠;
    • 上层依赖于下层,下层为上层提供服务。

    优点

    • 将网络通信过程划分成更小、更简单的组件,这有助于组件的开发、设计和故障排除;
    • 通过标准化网络组件,让多家厂商能够协作开发;
    • 规定了每个层次的职责和作用;
    • 让不同类型的网络硬件和软件能够彼此通信;
    • 更改某一层时不会影响其他层。

    内容:一共分为7层,上3 层指定了终端中的应用程序如何彼此通信以及如何与用户交流;下4 层指定了如何进行端到端的数据传输,自上而下依次为:

    • 应用层
    • 表示层
    • 会话层
    • 传输层
    • 网络层
    • 数据链路层
    • 物理层

    OSI各层功能

    • 应用层:提供用户界面,文件、打印、消息、数据库和应用程序服务
    • 表示层:编码加密,数据加密、压缩和转换服务
    • 会话层:区分不同会话,提供的主要服务是会话控制、同步、重传等,提供了3 种不同的通信模式:单工、半双工和全双工
    • 传输层:提供可靠或不可靠的传输,在重传前执行纠错,提供端口区分不同进程udp、tcp
    • 网络层:提供逻辑(IP 地址)寻址ip 地址、icmp、arp,路由选择,数据从源端到目的端的传输——路由器、三层交换机
    • 数据链路层:在不可靠的物理层上进行数据的可靠传输,将用户数据封装成帧,用MAC地址访问媒介,进行CRC效验(循环冗余效验)——网卡、网桥、交换机
    • 物理层:二进制传输,在设备之间传输比特,提供物理接口——中继器、集线器(hub)

    下四层:网络工程师比较关心——面向数据传输
    上三层:软件工程师比较关心——面向用户应用


    MAC地址:是一个十六进制数,标识了主机的物理连接。MAC 地址在OSI 模型的第2 层使用。MAC地址占用48位,前24位代表厂商,后24位为设备号。

    MAC地址

    IP地址:可表示为二进制,也可表示为十进制,是一种逻辑标识符,位于OSI 模型的第3 层。

    位于同一个物理网段的主机使用MAC地址彼此寻找对方,而当主机位于不同的LAN 网段或子网时,将使用IP 地址来寻找对方。即使主机位于不同的子网中,分组通过路由选择到达目标网络后,也将把目标胆地址解析为MAC 地址。


    集线器:创建一个冲突域和一个广播域。
    网桥:分割冲突域,但只形成一个大型广播域,它们使用硬件地址来过滤网络。
    交换机:不过是更智能的多端口网桥,它们分割冲突域,但默认创建一个大型广播域。交换机使用硬件地址过滤网络。
    路由器:分割冲突域和广播域,并使用逻辑地址过滤网络。
    half-duplex(半双工)以太网:它只采用1对线缆,如果hubs与switches相连,那么必须以半双工的模式操作,因为端工作站必须能够检测冲突,半双工以太网带宽的利用率只为上限的30%-40% (双向单车道)
    full-duplex(全双工)以太网:采用2对线缆,点对点(point-to-point)的连接,没有冲突,双倍带宽利用率(双向双车道)
    自动检测机制(auto-detection mechanism):当全双工以太网端口电源启动时,它先与远端相连,并且与之进行协商,看是以10Mbps的速度还是以100Mbps的速度运行;再检查是否可以采用全双工模式,如果不行,则切换到半双工模式
    TCP (Transmission control protocal):传输控制协议,面向连接的传输层协议,提供可靠的数据传输,TCP是TCP/IP协议栈的一部分
    UDP(User Datagram protocal):用户报文协议,是一个面向无连接的简单的传输层协议,它在不确认和保证传送的前提下交换报文,差错处理和重发需要其他协议来处理

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