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应用层

这是OSI的最高层。这一层的协议直接为端用户服务,提供分布式处理环境。应用层管理开放系统的互连,包括系统的启动、维持和终止,并保持应用进程间建立连接所需的数据记录,其他层都是为支持这一层的功能而存在的一个应用是由一些合作的应用进程组成的,这些应用进程根据应用层协议互相通信。应用进程是数据交换的源和宿,也可以被看作是应用层的实体,应用进程可以是任何形式的操作过程,例如,手工的、计算机化的或工业和物理过程等。这一层协议的例子有在不同系统间传输文件的协议、电子邮件协议和远程作业输入协议等

 

表示层

表示层的用途是提供一个可供应用层选择的服务的集合,使得应用层可以根据这些服务功能解释数据的含义。表示层以下各层只关心如何可靠地传输数据,而表示层关心的是所传输数据的表现方式、它的语法和语义。表示服务的例子有统一的数据编码、数据压缩格式和加密技术等。

 

会话层

会话层支持两个表示层实体之间的交互作用。它提供的会话服务可分为以下两类。

(1)把两个表示实体结合在一起,或者把它们分开,这叫会话管理

(2)控制两个表示实体间的数据交换过程例如分段、同步等,这一类叫会话服务通过计算机网络的会话和人们打电话不一样,更和人们当面谈话的情况不一样。对话的管理包括决定该谁说,该谁听。长的对话(如传输一个长文件)需要分段,一段一段地进行,如果一段传错了,可以回到分界线的地方重新传输所有这些功能都需要专门的协议支持。

 

传输层

这一层在低层服务的基础上提供一种通用的传输服务。会话实体利用这种透明的数据传输服务而不必考虑下层通信网络的工作细节,并使数据传输能高效地进行。传输层用多路复用或分流的方式优化网络的传输效率。当会话实体要求建立一条传输连接时,传输层要求建立一个对应的网络连接。如果要求较高的吞吐率,传输层可能为其建立多个网络连接:如果要求的传输速率不是很高,单独创建和维持一个网络连接不合算,传输层可以考虑把几个传输连接多路复用到一个网络连接上。这样的多路复用和分流对传输层以上是透明的传输层的服务可以提供一条无差错按顺序的端到端连接,也可能提供不保证顺序的独立报文传输,或多目标报文广播。这些服务可由会话实体根据具体情况选用。传输连接在其两端进行流量控制,以免高速主机发送的信息流“淹没”低速主机。传输层协议是真正的源端到目标端的协议,它由传输连接两端的传输实体处理。传输层下面的功能层协议都是通信子网中的协议

 

主要协议：TCP和UDP

主要功能：会话的多路复用、数据的分段、流量控制

 

多路复用：一个协议可谓多个上层协议提供统一的服务，通过不同的端口号区分不同的上层应用，端口号的功能就是tcp/udp协议用来实现多路复用的。

TCP：面向连接的，双向的，顺序的，可靠的（校验），差错恢复

UDP：面向非连接的，非顺序的，效率高（一般用于语音，视频的传输）

 

 

三次握手

 

A首先给B发送一个请求并协商一个序列号，然后syn和ack置位，B收到A的请求并表示开始序列号发回给A建立连接。

 

网络层

这一层的功能属于通信子网,它通过网络连接交换传输层实体发出的数据。网络层把上层传来的数据组织成分组在通信子网的节点之间交换传送。交换过程中要解决的关键问题是选择路径,路径既可以是固定不变的,也可以是根据网络的负载情况动态变化的。另外一个要解决的问题是防止网络中出现局部的拥挤或全面的阻塞。此外,网络层还应有记账功能,以便根据通信过程中交换的分组数(或字符数、位数)收费。当传送的分组跨越一个网络的边界时,网络层应该对不同网络中分组的长度、寻址方式、通信协议进行变换,使得异构型网络能够互联互通。

 

主要功能：ip编址和路由

mac编址存在的问题：

1、所有的设备处在同一个广播域（易被攻击）

2、设备查找困难

3、难以区分设备

IP地址是32位，分为三类ip地址，分别是A、B、C

 

IP地址公32位

 

分为网络部分和主机部分，主机部分全0表示该网络的标识，全1表示广播地址，所以全0和全1不能当为主机的IP地址。

 

ip协议的报头

 

 

路由：

 

 

网关：路由器的IP地址，网段的进出口，所有该网段的数据必须经过网关进出。

 

DHCP：动态主机地址配置

DNS：域名映射

ARP：地址装换协议，用于三层IP地址转换二层MAC地址，原理是发送一条arp命令去获取对应ip的mac地址，可用arp - a命令查看。

ICMP：纠错协议，ping命令底层就是用的这个协议。

 

数据链路层

这一层的功能是建立、维持和释放网络实体之间的数据链路,这种数据链路对网络层表现为一条无差错的信道。相邻节点之间的数据交换是分帧进行的,各帧按顺序传送,并通过接收端的校验检查和应答保证可靠的传输数据链路层对损坏、丢失和重复的帧应能进行处理,这种处理过程对网络层是透明的。相邻节点之间的数据传输也有流量控制的问题,数据链路层把流量控制和差错控制合在一起进行。两个节点之间传输数据帧和发回应答顿的双向通信问题要有特殊的解决办法,有时由反向传输的数据帧“捎带”应答信息,这是一种极巧妙而又高效率的控制机制

 

第二层的主要设备是交换机，局域网（LAN）一般是通过交换机连接的

 

MAC地址：保存在网卡的ROM中，不可改变

MAC地址为48位，前24位是厂商标识，后24位为厂商分配的唯一

 

以太网传输数据的方式：

1、单播：一对一发送

2、广播：一对所有发送

3、组播：一对多发送

 

物理层

这一层规定通信设备机械的、电气的、功能的和过程的特性,用于建立、维持和释放数据链路实体间的连接。具体地说,这一层的规定都与电路上传输的原始位有关,它涉及什么信号代表1,什么信号代表0;一位持续多少时间;传输是双向的,还是单向的;一次通信中发送方和接收方如何应答;设备之间连接件的尺寸和接头数:以及每根连线的用途等

 

100Base-tx 双绞线

100Base-fx 光纤

 

双绞线的线序：

 

 

国内一般使用508B

一般网线的传输距离是100米左右，超过的话可用增强器（hub）

单模光纤（LX）：传输距离长

多模光纤（SX）：传输距离短

 

直通：两端线序相同，应用在不同设备之间的连接

平行：两端线序不同，应用在相同设备之间的连接

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