网络 、osi 七层模型、tcp/ip 五层参考

网络

网络的本质就是通讯，比特传输

网络拓扑

物理布局
pc -- 交换机 -- 路由器
逻辑布局
pc -- 路由器

交换机的产生

网络之初，是通过网线互相连通到各个主机，存在的问题就是2个pc都要与服务器相连接，网络无法分辨先处理谁，这就导致了冲突，这个典型就是hub，所有的口是一个冲突域，开始的时候我们引入csma/cd技术，也就是a发送信息，就会提醒b，我们a在连通发送数据，你先等等。

交换机

是一种用于电信号转发的网络设备，实现多个设备互相通信，与hub同样，每个口都是冲突域，所以不需要监控

广播域：在一个交换机的端口上所连接的所有终端设备，均在一个网段上，称为一个广播域，一个人在说，所有人都在听，但是我可能只给一个人听，一个局域网的广播域多了，就会产生广播风暴，每个人都接受所有的数据流

解决方法，广播域的隔离（vlan），将大的广播域，变成小的广播域

除了广播域

单播：点到点
组播：一对一，多对多，小组形式

路由器

是连接因特网中各局域网，广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。ospf路由协议，大企业rip，静态路由，路由器不转发私网地址
路由器的实质是隔离广播域，是俩个广播域之间信息互通，也就是使俩个不同的网段之间互相

路由的作用；寻址的作用
选路的作用

路由器会按照路由表来寻址，类似地图
路由器可以做网关使用，一般在出口
路由器连接着2端不同的网段，可以实现上网

协议

协议是通信双方为了实现通信而设计的约定或通信规则

osi网络模型概念

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

各层功能定义
这里我们只对OSI各层进行功能上的大概阐述，不详细深究，因为每一层实际都是一个复杂的层。后面我也会根据个人方向展开部分层的深入学习。这里我们就大概了解一下。我们从最顶层——应用层 开始介绍。整个过程以公司A和公司B的一次商业报价单发送为例子进行讲解

1. 应用层
OSI参考模型中最靠近用户的一层，是为计算机用户提供应用接口，也为用户直接提供各种网络服务。我们常见应用层的网络服务协议有：HTTP，HTTPS，FTP，POP3、SMTP等。

实际公司A的老板就是我们所述的用户，而他要发送的商业报价单，就是应用层提供的一种网络服务，当然，老板也可以选择其他服务，比如说，发一份商业合同，发一份询价单，等等
2. 表示层
表示层提供各种用于应用层数据的编码和转换功能,确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。如果必要，该层可提供一种标准表示形式，用于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。

由于公司A和公司B是不同国家的公司，他们之间的商定统一用英语作为交流的语言，所以此时表示层（公司的文秘），就是将应用层的传递信息转翻译成英语。同时为了防止别的公司看到，公司A的人也会对这份报价单做一些加密的处理。这就是表示的作用，将应用层的数据转换翻译等
3. 会话层
会话层就是负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。该层的通信由不同设备中的应用程序之间的服务请求和响应组成。

会话层的同事拿到表示层的同事转换后资料，（会话层的同事类似公司的外联部），会话层的同事那里可能会掌握本公司与其他好多公司的联系方式，这里公司就是实际传递过程中的实体。他们要管理本公司与外界好多公司的联系会话。当接收到表示层的数据后，会话层将会建立并记录本次会话，他首先要找到公司B的地址信息，然后将整份资料放进信封，并写上地址和联系方式。准备将资料寄出。等到确定公司B接收到此份报价单后，此次会话就算结束了，外联部的同事就会终止此次会话 
4. 传输层
传输层建立了主机端到端的链接，传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和流量控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。我们通常说的，TCP UDP就是在这一层。端口号既是这里的“端”。

传输层就相当于公司中的负责快递邮件收发的人，公司自己的投递员，他们负责将上一层的要寄出的资料投递到快递公司或邮局
5. 网络层
本层通过IP寻址来建立两个节点之间的连接，为源端的运输层送来的分组，选择合适的路由和交换节点，正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。就是通常说的IP层。这一层就是我们经常说的IP协议层。IP协议是Internet的基础。

网络号实质就是网段，主机号代表网段内的主机

网络层就相当于快递公司庞大的快递网络，全国不同的集散中心，比如说，从深圳发往北京的顺丰快递（陆运为例啊，空运好像直接就飞到北京了），首先要到顺丰的深圳集散中心，从深圳集散中心再送到武汉集散中心，从武汉集散中心再寄到北京顺义集散中心。这个每个集散中心，就相当于网络中的一个IP节点，我们也称为节点打包
6. 数据链路层
将比特组合成字节,再将字节组合成帧,使用链路层地址 (以太网使用MAC地址)来访问介质,并进行差错检测。
数据链路层又分为2个子层：逻辑链路控制子层（LLC）和媒体访问控制子层（MAC）。
MAC子层处理CSMA/CD算法、数据出错校验、成帧等；LLC子层定义了一些字段使上次协议能共享数据链路层。 在实际使用中，LLC子层并非必需的。

将上述打包的结果分配给底下的员工，拆包的过程
7. 物理层
实际最终信号的传输是通过物理层实现的。通过物理介质传输比特流。规定了电平、速度和电缆针脚。常用设备有（各种物理设备）集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。这些都是物理层的传输介质。

信号传输的模式：单工（我说你不能说），半双工（对讲机，你说时候我收，我说时候你收），全双工（电话，都可以说），比特传输

网线568B: 白澄 澄 白绿 蓝 白蓝 绿 白粽 粽 ，网线最多100米左右，就要衰减信号了，光线口是lc口，单模比双模长，单模贵一点，对端是单模或者双模模块。红光比，就是将光照光线一头，另一头你就能看到

快递寄送过程中的交通工具，就相当于我们的物理层，例如汽车，火车，飞机，船

对等通信原则
为了使数据分组从源传送到目的地，源端OSI模型的每一层都必须与目的端的对等层进行通信，这种通信方式称为对等层通信。在每一层通信过程中，使用本层自己协议进行通信。

osi信息传递过程

osi互联数据解封装过程

TCP/IP五层模型

1. 传输控制协议cp/ip协议族是相关国防部（DoD)所创建的，主要用来确保数据的完整性
2. 由一组不同的功能的协议组合在一起构成的协议簇
3. 利用一组协议完成osi所实现的功能

    TCP/IP五层协议和OSI的七层协议对应关系如下。

    在每一层都工作着不同的设备，比如我们常用的交换机就工作在数据链路层的，一般的路由器是工作在网络层的。

 

在每一层实现的协议也各不同，即每一层的服务也不同.下图列出了每层主要的协议。其中每层中具体的协议，我会在后面的逐一学习。

 

ARP协议

(1)主机A首先查看自己的ARP表，确定其中是否包含有主机B对应的ARP表项。如果找到了对应的MAC地址，则主机A直接利用ARP表中的MAC地址，对IP数据包进行帧封装，并将数据包发送给主机B。
(2)如果主机A在ARP表中找不到对应的MAC地址，则将缓存该数据报文，然后以广播方式发送一个ARP请求报文。ARP请求报文中的发送端IP地址和发送端MAC地址为主机A的IP地址和MAC地址，目标IP地址和目标MAC地址为主机B的IP地址和全0的MAC地址。由于ARP请求报文以广播方式发送，该网段上的所有主机都可以接收到该请求，但只有被请求的主机（即主机B）会对该请求进行处理。
(3)主机B比较自己的IP地址和ARP请求报文中的目标IP地址，当两者相同时进行如下处理：将ARP请求报文中的发送端（即主机A）的IP地址和MAC地址存入自己的ARP表中。之后以单播方式发送ARP响应报文给主机A，其中包含了自己的MAC地址。
(4)主机A收到ARP响应报文后，将主机B的MAC地址加入到自己的ARP表中以用于后续报文的转发，同时将IP数据包进行封装后发送出去。

当主机A和主机B不在同一网段时，主机A就会先向网关发出ARP请求，ARP请求报文中的目标IP地址为网关的IP地址。当主机A从收到的响应报文中获得网关的MAC地址后，将报文封装并发给网关。如果网关没有主机B的ARP表项，网关会广播ARP请求，目标IP地址为主机B的IP地址，当网关从收到的响应报文中获得主机B的MAC地址后，就可以将报文发给主机B；如果网关已经有主机B的ARP表项，网关直接把报文发给主机B。