（笔记）第一章：网际互联

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在20世纪70年代后期国际标准化组织（Organization for Standardization，ISO）创建了开放系统互联（Open Systems Interconnection，OSI）参考模型。

OSI参考模型的优点：
1.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。
2.通过网络组件的标准化，允许多个供应商进行开发。
3.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。
4.允许各种类型的网络硬件和软件相互通信。
5.防止某一层所做的改动影响到其他的层，这样有利于开发。

OSI参考模型有七层：
应用层（第七层，Application layer）
表示层（第六层，Presentation layer）
会话层（第五层，Session layer）
传输层（第四层，Transport layer）
网络层（第三层，Network layer）
数据链路层（第二层，Data Link layer）
物理层（第一层，Physical layer）

OSI模型有7个不同的层，分为两个组。上面3层定义了终端系统中的应用程序将如何彼此通信，以及如何与用户通信。下面4层定义了怎样进行端到端的数据传输。

应用层：·提供用户接口

表示层：·表示数据 ·处理数据，比如加密
           
会话层：·维持不同应用程序的数据分隔

传输层：·提供可靠（TCP）或不可靠（UDP）的传输·在重传前执行错误纠正
         
网络层：·提供逻辑寻址，以便路由器进行路由选择

数据链路层：·将数据包组合成字节，字节组合成桢            
                 ·使用MAC地址提供对介质访问
                 ·执行差错检测，但不纠正

物理层：·在设备之间传送比特流
           ·指定电压大小、线路速率和电缆的引脚


OSI层次模型功能：

1.应用层：OSI模型的应用层是用户与计算机进行实际通信的地方。

2.表示层：它为应用层提供数据，并负责数据转化和代码的格式化。

3.会话层：它负责建立、管理和终止表示层实体之间的会话连接。

4.传输层：传输层将数据分段并重组为数据流。

传输层负责为实现上层应用程序的多路复用、建立会话连接和断开虚电路提供机制。通过提供透明的数据传输，它也对高层隐藏了任何与网络有关的细节的信息。
（注：在传输层，可以使用术语“可靠的联网”，这意味着将使用确认 、排序和流量控制。）

流量控制可以防止在连接一侧的发送主机使另一侧的接收主机的缓冲区产生溢出---这会导致数据的丢失.可靠的数据传输在系统之间采用了面向连接的通信会话,其中的协议保证了可以做到以下几点:
·根据所传送的数据段的接受情况,对发送方做出确认.
·重传没有收到确认的数据段.
·根据到达接收方的情况,对数据段进行排序,以得到正确的顺序.
·维持可管理的数据流量,以避免拥塞,过载和数据丢失.
   
(注:流量控制的目的是为接收方提供一种方法,以管理由发送方发送的数据量.)   
(注:流量控制的类型有缓冲、窗口机制和拥塞避免.)

5.网络层：负责设备的寻址，跟踪网络设备中的位置，并决定传送数据的最佳路径，这意味着网络层必须在位于不同地区的互联设备之间传送数据流。

在网络层有两种类型的包:数据包和路由更新包。

数据包:用来在互联网络中传送用户数据。(用来支持数据传送的协议叫被动路由协议.被动路由协议的例子有IP和IPv6。)
路由更新包:在互联网络中,它用来向相邻路由器通告连接到网络中的所有路由器的更新信息.(发送路由更新包的协议叫主动路由协议.主动路由协议的例子有RIP、RIPv2、EIGRP和OSPF。在每台路由器上,路由更新包用来帮助构建和维护路由表。)

6.数据链路层：它提供数据的物理传输，并处理出错通知、网络拓扑和流量控制。这意味着在使用硬件地址的LAN中，数据链路层将保证信息被传送到正确的设备上，并将来自网络层的信息转化为比特流的形式，以便物理层进行传输。

IEEE Ethernet的数据链路层有两个子层:
   
·介质访问控制(Media Access Control,MAC)
·逻辑链路控制(Logical Link Control,LLC)
(注:交换机和网桥都工作在数据链路层,它们使用硬件地址(MAC地址)对网络进行过滤。)

7.物理层：物理层指定了在端系统之间，用于激活、维护及断开物理链路所需的电气、机械、规程和功能的需要。这一层也用来在数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间实现接口。
DTE可获得的服务通常是通过接入调制解调器(moden)或信道服务单元/数据服务单元(CSU/DSU)而得到的。

物理层的功能有两个:发送和接受比特流.比特流的值只能是1或0.

以太网(Ethernet)组网:
以太网采用带冲突检测的载波侦听多路访问(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect,CSMA/CD)技术,这是一种介质访问控制方法,用来帮助网络上的设备均匀的分享带宽,而不会使两台设备同时在网络介质上传送数据。

CSMA/CD协议是如何起作用的?
当一台主机想要在网络中传送数据时,它首先检查线路上是否有其他主机的信号正在传送,如果没有信号正在传送(其他的主机没有发送数据),就将自己的数据发送出去,但事情还没有完,正在传送数据的主机要不断地监听线路,以确信其他的主机没有在发送数据,如果主机在线路上检测到其他的信号,它就会发送出一个加强阻塞的Jam信号以通知网段上其他所有的节点停止发送数据.作为对Jam信号的响应,网络上的节点会在试图重新发送数据之前先等一会.退避算法决定了发生冲突的站点什么时候可以重新发送数据,如果试了15次之后还是产生冲突,试图发送数据的节点将超时.

采用CSMA/CD协议的网络将承受巨大的冲突压力,包括:

·延迟
·低的吞吐量
·拥塞

半双工和全双工以太网:
半双工以太网使用一对电缆线,数字信号在线路上是双向传输的,同时也采用CSMA/CD协议,以防止冲突,如果产生了冲突,就允许重传.
全双工以太网使用两对电缆线,全双工方式在发送设备的发送方和接收设备的接收方之间采用点到点的连接,这意味着全双工数据传送方式下,可以得到更高的数据传输数率.

全双工以太网可以用于下列3种情况:
·交换机到主机的连接
·交换机到交换机的连接
·使用交叉电缆的从主机到主机的连接
(注:除了集线器以外,其他任何设备都可以运行全双工.)

以太网电缆的类型：
1.直通电缆（Straight-through）：用来将PC机或路由器的以太网接口连接到集线器或交换机上。1.2.3.6   1-1  2-2  3-3  6-6
2.交叉电缆（Crossover cable）：用来实现集线器到集线器、集线器到交换机、交换机到交换机或PC机到PC机的连接。1.2.3.6. 1-3.2-6.
3.反转电缆（Rolled）：用于从PC机到路由器或交换机控制台的连接。1.2.3.4.5.6.7.8-8.7.6.5.4.3.2.1（注：启动超级终端并将BPS设置为9600，将流量控制为无（None）。

数据封装顺序:

1.数据-data
2.段-segment
3.数据包-packet
4.桢-frame
5.比特位-bit

Cisco 3层模型中的3个层次：

1.核心层（Core layer）:核心层是网络核心.
2.分配层（Distribution layer）:也称为工作组层,它是接入层和核心层之间的通信点.
分配层的主要功能是提供路由、过滤和WAN接入,如果需要的话，它还决定数据包可以这样对核心层进行访问.
3.接入层（Access layer）:接入层控制用户和工作组对互联网络资源的访问.接入层有时也称为桌面层.

考试要点:
一：导致LAN拥塞的可能原因：
1.在广播域中有太多的主机
2.广播风暴
3.组播
4.低的带宽
二：冲突域和广播域的区别：
冲突域是以太网术语，用来描述一个特定的设备在网段上发送数据包时的网络场景，它迫使在同一个网段上的其他每一台设备都注意到它所发送的数据包。
广播域是指一个网段上所有设备的集合，这些设备监听送往那个网段的所有广播。
三：集线器、网桥、交换机和路由器之间的区别：
集线器创建一个冲突域和一个广播域。网桥分隔冲突域，但创建了一个大的广播域。它们使用硬件地址对网络进行过滤。交换机实际上只是智能化的多端口网桥，它们分隔冲突域，但默认时创建了一个大的广播域。交换机使用硬件地址对网络进行过滤。路由器分隔广播域，并使用逻辑地址对网络进行过滤。
四：面向连接的网络服务和无连接的网络服务之间的区别。
面向连接的服务使用确认技术和流量控制，以建立可靠的会话（连接）。在无连接的网络服务中，增加了更多的管理开销。无连接的服务用来传送不带确认或流量控制的数据，它被认为是不可靠的。
五:面向连接的特征
1.确认-acknowledgments
2.排序-sequencing
3.流量控制-flow control
六:流量控制类型
1.缓冲-Buffering
2.窗口机制-Windowing
3.拥塞避免-Congestion avoidance
七:路由器功能
1.数据包转发-packet switching
2.数据包过滤-packet filtering
3.网络之间的通信-internetwork communication
4.路径选择-path selection

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Cisco 3层模型中的3个层次：

1.核心层（Core layer）:核心层是网络核心.
2.分配层（Distribution layer）:也称为工作组层,它是接入层和核心层之间的通信点.
分配层的主要功能是提供路由、过滤和WAN接入,如果需要的话，它还决定数据包可以这样对核心层进行访问.
3.接入层（Access layer）:接入层控制用户和工作组对互联网络资源的访问.接入层有时也称为桌面层.


感谢楼主，非常受用，主祝福你~~

yydehai

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merenpuwu