网络基础 01_OSI网际互联

1 通信概述

• 网络是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。
• 通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。
• 网络通信是通过网络将各个孤立的设备进行连接，通过信息交换实现人与人，人与计算机，计算机与计算机之间的通信。

2 网络与网络通信

2.1 网络拓扑

　　网络拓扑是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，特别是计算机分布的位置以及电缆如何通过它们。

　　在实际生活中，计算机与网络设备要实现互联，就必须使用一定的组织结构进行连接，这种组织结构就叫做“拓扑结构”。

　　网络拓扑形象地描述了网络的安排和配置方式，以及各节点之间的相互关系，通俗地说，“拓扑结构”就是指这些计算机与通讯设备是如何连接在一起的。

　

2.2 网络类型

• 局域网（LAN）
• 城域网（MAN）
• 广域网（WAN）
• 个域网（PAN）
• 无线网络

3 OSI参考模型

• OSI的概念：

　　Open System Interconnect开放系统互连参考模型，是由ISO（国际标准 化组织）定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型，并不是协议，常用来分析和设计网络体系结构。

• OSI模型的目的：

　　 规范不同系统的互联标准，使两个不同的系统能够较容易的通信，而不 需要改变底层的硬件或软件的逻辑。 OSI模型分为七层： OSI把网络按照层次分为七层，由下到上分别为物理层、数据链路层、网 络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

• OSI模型分为七层：

　　OSI把网络按照层次分为七层，由下到上分别为物理层、数据链路层、网 络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

• OSI的优点(不限于)

　　将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件,因此有助于各个部件 的开发、设计和故障排除 通过网络组件的标准化,允许多个供应商进行开发 通过定义在模型的每一层实现什么功能,鼓励产业的标准化 允许各种类型的网络硬件和软件相互通信 防止对某一层所做的改动影响到其他的层,这样就有利于开发

特点：

1.OSI模型每层都有自己的功能集；

2.层与层之间相互独立又相互依靠；

3.上层依赖于下层，下层为上层提供服务。

3.1 应用层

• 作用：

　　　　为应用软件提供接口，使应用程序能够使用网络服务

• 常见的应用层协议：

　　　　http(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)、dns(53)等

3.2表示层

• 作用：

　　　　数据的解码和编码

　　　　数据的加密和解密

　　　　数据的压缩和解压缩

• 常见的标准如：

　　　　ASCII

　　　　JPEG

　　　　... ...

3.3 会话层

• 负责建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接
• 在设备或节点之间提供会话控制
• 它在系统之间协调通信过程，并提供3种不同的方式来组织它们之间的通信：单工、半双工和全双工

3.4 传输层

• 负责建立端到端的连接，保证报文在端到端之间的传输。
• 服务点编址、分段和重组、连接控制、流量控制、差错控制。

3.5 网络层

• 为网络设备提供逻辑地址（三层地址）
• 进行路由选择、维护路由表
• 负责将分组数据从源端传输到目的端

　　工作在这一层的设备：

　　　　路由器：

　　　　　　广播、组播控制

　　　　　　对数据做寻址，选择到达目的网络的最佳路径

　　　　　　流量管理

　　　　　　连接广域网（WAN）

　　概念：IP地址（逻辑地址）

　　

　　例如：192.168.1.1

　　网络号+主机号

　　在网段之间考虑IP

3.6 数据链路层

• 在不可靠的物理链路上，提供可靠的数据传输服务，把帧从一跳（结点）移动到另一跳（结点）。
• 组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制。

　　设备：交换机

　　

　　交换机有很多端口，每一个端口就是一个独立的冲突域，端口和端口之间不会互相影响

　　整台交换机是同一个广播域

　　　　

概念：MAC地址 　

　　

　　MAC地址烧录在网卡上面

　　用来在局域网内寻址

　　例如：fe80::e999:fca5:f6fc:b9d8%9

　　IEEE定义（分配给厂家、机构）+厂家、机构分配 16进制

　　

3.7 物理层

• 作用：

　　　　负责把逐个的比特从一跳（结点）移动到另一跳 （结点）。

• 物理层功能：

　　　　定义接口和媒体的物理特性

　　　　定义比特的表示、数据传输速率、信号的传输模 式（单工、半双工、全双工）

　　　　定义网络物理拓扑（网状、星型、环型、总线型 等拓扑）

　　

• 物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求。
• 接口（RJ45）

　　设备：集线器（HUB）

　　

• 整台设备在同一个冲突域
• 整台设备都在同一个广播域
• 设备共享带宽

　　共享设备，同一个HUB连接的设备处在同一个冲突域中，意味着在这个域中，同一时间，只能有一台PC在发送数据包，其他设备采用侦听的方式，直到链路空载的时候才能传输（CSMA/CD 载波监听多点接入/碰撞检测）不断的等待、传输、检测