概述
OSI是由ISO(国际标准化组织)在1979年颁布的,定义了数据产生过程的标准格式,不同的系统不同的软件在产生数据时定义了统一的标准。将数据的产生过程分为了7层,提出了分层的思想。
分层:不同层实现不同的功能,集合起来定义了数据的产生过程。
优点:1.降低了层次之间的关联性,减少了某些层协议对其他的影响
2.便于指定标准化
3.方便学习和理解
4.各个层之间清楚自己的目标并且相对独立,便于后期单独协议的增强升级
上三层为控制层面
下四层为数据层面
应用层:接受用户的数据,人机交互的接口,面向的应用程序(例如HTTP、DHCP、DNS、SMTP等等)
表示层:将逻辑语言(软件语言)转化为机器语言(二进制语言),翻译,(数据的编码解码、数据的加密解密、数据的压缩和解压缩等等)
语言介绍: 1.自然语言(中文,英文,日文等等)
2.逻辑语言(也称为编码语言,通过不同的编码方式进行编码定义,例如国际码Unicode 中国的GBK,GB2312,BIG5等)
3.机器语言(计算机能直接处理的二进制语言)
会话层:管理通信,针对传输的每一种数据建立(管理:建立、维持、终止)一条会话虚链接。
虚链接(只有本段,没有对端)
密码本: 对照加密-----私密
加密算法:DH,DES,3DES,AES-----公开(但不知道密码就无法破解)
传输层:定义数据的传输方式,以及定义用于在数据层面区分不同流量。
网络层:编址、寻址(路由)
编址协议:IPV4,IPV6,IPX,Appletalk等
数据链路层:针对不同的传输介质定义不同的二层封装
分为两个子层:LLC---逻辑链路控制子层(标识上层使用了何种协议)
MAC---介质访问控制子层(二层进行地址的识别)
物理层:将二层的数据帧换为物理传输介质中比特流,关注机械特性,光学特性,电学特性等。
1.区分流量:通过传输层端口号进行区分(不同的端口号代表不同的流量)
端口号范围:0-65535
端口号分类:静态端口号(知名端口号):1-1023
动态端口号:1024-65535
静态端口:每个端口号定义了特定的服务(流量)
特点:端口号与流量之间存在一一对应关系关系
常见端口号:
域名系统(DNS)——TCP/UDP 端口 53
超文本传输协议(HTTP)——TCP 端口 80
HTTPS-----TCP 端口 443
简单邮件传输协议(SMTP)——TCP 端口 25
邮局协议(POP)——TCP 端口 110
Telent——TCP 端口 23
SSH----TCP 端口 23
动态主机配置协议(DHCP)——UDP 端口 67和端口 68
文件传输协议(FTP)——TCP 端口 20和端口 21
动态端口:大多数服务使用随机的动态端口号进行区分
特点:动态端口与流量之间存在一一对应关系(但并无绑定)
2.定义数据的传输方式:分为可靠传输方式和不可靠传输方式。
可靠传输方式(TCP):保证数据完全传输,传输效率低
不可靠传输方式(UDP):不保证数据传输,数据可能会丢失,传输效率高
不同传输方式特点分析:
可靠传输方式:面向连接,速度慢
不可靠传输方式:无连接,速度快
使用不可靠传输方式数据特点:1.大流量
2.同步性要求较高
3.对数据的丢失不敏感
TCP:传输控制协议,是一种面向连接的可靠的传输协议
如何保障可靠传输?
保证可靠性:1.确认机制------应答
1.显示确认(确认效果)
2.隐式确认(不需要给回复,但一定要确认)
2.重传输机制-----确认失败,重传输,确保成功
如何保障面向连接?
面向连接是在传输数据之前进行协商,确保数据在后续的发送过程中双方能够发送以及能够发 送到数据。
保障面向连接:TCP三次握手机制
TCP优化机制: 1.重排序(序列号)------收到数据先后顺序可能不一样,重新排列
2.滑动窗口机制------提高传输效率
网络带宽:1.稳定-------较多数据,进行一次确认
2.不稳定-----较少数据,进行一次确认
TCP数据结构:
TCP主要应用环境:web浏览器,电子邮件,FTP等协议
UDP:用户数据报协议,是一种非面向连接的不可靠传输协议。
特点:1.无连接
2.不可靠传输
3.简单
4.低开销
UDP数据结构:
UDP主要使用环境:视频流,IP语音
抓包:使用wireshake抓包工具分析 TCP UDP数据结构
速率单位:1.100Mbps-------一秒钟传递100M比特的数据(默认,企业单位)
2.100MBps-------一秒钟传递100M字节的数据(流量统计)
网络层:编址、寻址(路由)
编址协议:IPV4、IPV6、IPX、Appletalk等
IPV4:互联网协议版本4,采用了32个二进制进行标识
书写方式:点分十进制
完整的IP地址:IP地址部分+网络掩码
IP地址:32个二进制,由0和1组成
网络掩码:32个二进制,由连续的1和连续的0组成,连续的1代表网络位,连续的0代表主机位
例:IP地址:192.168.1.1 网络掩码:255.255.255.0 ----(两者在一起叫做一个网段,网络号)
1100 0000.1010 1000.0000 0001. 0000 0001
1111 1111.1111 1111.1111 1111. 0000 0000
网络位 主机位
IP地址分类:xxxxxxxx
A类地址:固定为0开头
0xxx xxxx----0-127 存在 2^7 个网段
网络掩码默认为 255.0.0.0 存在 2^24 个IP地址
B类地址:固定以10开头
10xx xxxx----128-191 存在 2^14 个网段
网络掩码默认为 255.255.0.0 存在 2^16 个IP地址
C类地址:固定以110开头
110x xxxx----192-223 存在 2^21 个网段
网络掩码默认为 255.255.255.0 存在 2^8 个IP地址
D类地址固定以1110开头
1110 xxxx----224-239, 组播地址,没有网络掩码
E类地址:固定以1111开头
1111 xxxx----240-255, 科研地址
A,B,C ---单播地址,可以给网络设备配备的地址
D----组播地址
E----保留地址
单播---一对一
组播---一对多
广播----一对所有
特殊地址:
1. 0.x.x.x 无效地址(保留地址), 0.0.0.0 无效地址,用于占位
2. 127.0.0.1 本地测试(127.x.x.x 测试地址)
3.网络号,网络位不变 主机位全为0的地址
4.受限广播地址,255.255.255.255
5.定向广播地址,网络位不变,主机位全为1
6.本地链路地址:link-local {169.254.0.0 255.255.0.0}
公有地址:具有全球唯一性标识地址
私有地址:不具有唯一性标识的地址
区别:一、适用范围不同
1.公有地址是在广域网内使用的地址,但在局域网中同样也可以使用,除了私有地址以外 都是公有地址。
2.私有地址主要用于在局域网中进行分配,在Internet上是无效的。
二、访问网络不同
1.公有地址,这些IP地址分配给注册并向Inter NIC 提出申请的组织机构。通过它直接访问互联网。
2.私有地址在公网上是不能被识别的,必须通过NAT将内部IP地址转换成公网上可用的IP地址,从而实现内部IP地址与外部公司的通信。
三、表现形式不同
1.公有IP地址
A:0.0.0.1-9.255.255.255&11.0.0.0-126.255.255.255
B:128.0.0.0-172.15.255.255&172.32.0.0-191.255.255.255
C:192.0.0.0-192.167.255.255&192.169.0.0-233.169.255.255
2.私有IP地址
Class A:10.0.0.0-10.255.255.255
Class B:172.16.0.0-172.31.255.255
Class C:192.168.0.0-192.168.255.255
IP数据包结构:
数据链路层:针对不同的传输介质定义不同的二层封装
分为两个子层:LLC---逻辑链路控制子层(标识上层使用了何种协议)
MAC---介质访问控制子层(二层进行地址的识别)
数据链路层的功能:组帧、物理编址、流量控制、差错控制,接入控制
MAC地址介绍:48个二进制构成
前24位:OUI(统一资源标识符),也称为厂商ID
后24位:interface ID(接口标识符),也称为产品ID
书写方式:减分或者点分十六进制标识
减分十六进制书写:60-F2-62-3C-E3-53
点分十六进制书写:60F2.623C.E353
数据帧结构:
物理层:将二层的数据帧转换为物理传输介质中比特流,关注机械特性、电学特性、光学特性等。
传输介质:有线介质:同轴电缆、双绞线、光纤
无线介质:WiFi、蓝牙、wimax等
同轴电缆:网络早期使用,速率较慢,优点是耐用,传输距离长,抗干扰强。
造价比较贵,不易弯曲不利于布线,但是其抗老化耐腐蚀,多用于射频领域基站,wifi,电 视信号传输。
双绞线:8根铜丝,两两相绞(但只有其中4根用于数据传输,其他没用)
分类:
屏蔽双绞线----在绝缘皮下方还有一层金属皮,主要为了屏蔽外界干扰---应用与强干扰环境
非屏蔽双绞线----应用于日常环
线类:分为3类、4类、5类、超5类、6类、超6类等。
线类越高,铜丝越粗,绞的越紧---速度更快,抗干扰能力越强
线序:
568A线序:绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕(反线序:棕、棕白、橙、蓝白、蓝、橙白、绿、绿白)
568B线序:橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕(反线序:棕、棕白、绿、蓝白、蓝、绿白、橙、橙白)
平行线:别名直通线,线序相同。
不同层设备使用平行线------A-A,B-B
交叉线:线序不同。
同层设备使用交叉线-------A-B,B-A
全反线:又称为console线,配置线,线序相反,用于用户控制网络设备
光纤:利用光携带光信号传输数据
分类:
单模:应用于注入式激光二极管,光在光纤中横向(直线)传输
光源贵,线便宜
多模:应用发光二极管,光在光纤中全反射传输
光源便宜,线贵
光纤由于其抗干扰的特性具有传输距离远,传输质量高的特点,被广泛使用。
缺点:抗弯曲性差,接口需要光电转换模块,成本较大。
区分:黄色代表单模,橙色代表千兆多模,蓝色万兆多模
最后
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