分层思想:将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程。使得整个流程更加清晰,复杂问题简单化,更易发现问题解决问题。
OSI七层参考模型 由ISO(国际标准化组织)1984年颁布了开放系统互连参考模型(OSI),分为7层。
应用层(第七层) 为应用程序提供网络服务
(产生数据,接收数据,显示数据。)
表示层 数据格式化(将数据归整为同样的形式),加密、解密
(数据的表示:我们所见的数字、图片、音频等内容,表示成为OSI所传输的数据,数据的呈现形式、或传输形式。)
会话层 建立、维护、管理会话连接
(双方建立通信,A怎么确定要发送数据到B,B怎么确定发送数据的是A。)
传输层 建立、维护、管理端到端连接
(在逻辑上确定数据怎么从A传输到B。)
使用端口号确定具体的应用,发送端使用端口号发出信息给中间服务器,服务器收到信息后发送给接收端,接收端通过下三层的寻址选择接收到中间服务器发出的消息,查看端口号。将信息交给端口号对应的应用程序进行处理。若发送方与接收方端口号不对应,传输过来的数据信息便不会再往上走,交给会话层。
网络层 IP寻址和路由选择
代表设备:路由器
由于MAC地址基于交换机,而交换机的传输方式为广播,所以仅使用MAC地址通信会导致网络混乱。交换机也会过载。所以需要IP地址进行路由选择,对数据进行选择传输。
数据链路层 MAC地址寻址
多个PC的汇聚,PC在数据链路层通信,只需要一个MAC地址即可。MAC地址以网卡为单位,一个网卡对应一个MAC地址(全球唯一)。
物理层(第一层) 如何用物理信号表示0和1,比特流传输。
决定了信号的传输是通过双绞线、光纤、无线等各种方式进行传输。
代表设备:网卡
TCP/IP四(五)层模型 应用层 常用协议:HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、DNS
应用层的协议只要是需要网络传输的,都会使用传输层的TCP、UDP,所以会说HTTP属于TCP、DNS属于UDP等。
代表设备:计算机
传输数据形式:上层应用数据
传输层 TCP传输控制协议、UDP用户数据报文协议
代表设备:防火墙
传输数据单位(PDU):数据段
网络层 IP、ICMP网际控制报文协议(找到IP地址,ping命令使用的就是ICMP协议)、IGMP网际组管理协议、ARP地址解析协议(找到MAC地址)、RARP逆地址解析协议
代表设备:路由器
传输数据单位(PDU):数据包
数据链路层(四层模型中数据链路层属于物理层) IEEE、VLAN
代表设备:交换机
传输数据单位(PDU):数据帧
物理层 RJ45:双绞线接口标准
PPP、HDLC
代表设备:网卡
传输数据单位(PDU):比特流
以太网帧格式 终端间通信格式 Etherner 2 (以太网2)格式 D.MAC+S.MAC+Type+Data+FCS
各段大小:
D.MAC(目标MAC):6B
S.MAC(源MAC):6B
Type(上层数据类型):2B
Data(数据):46-1500B
FCS(帧校验):4B
(帧类型值)Length/Type >= 1536,以太网数据帧的长度在64-1518字节之间。
PS:Type2个字节标识出以太网帧所携带的上层数据类型,如16进制数0x0800代表IP协议数据,16进制数0x86dd代表IPv6协议数据,16进制数0x809B代表AppleTalk协议数据,16进制数0x8138代表Novell类型协议数据等。
说明:以太网中大多数的数据帧使用的是Ethernet II格式。
IEEE802.3格式 D.MAC+S.MAC+Length+LLC+SNAP+Data+FCS
各段大小:
D.MAC(目标MAC):6B
S.MAC(源MAC):6B
Length:2B
LLC:3B
SNAP:5B
Data(数据):38-1492B
FCS(帧校验):4B
(帧类型值)Length/Type <= 1500,数据帧的长度也在64-1518字节之间。
数据帧传输 数据链路层基于MAC地址进行帧的传输。
MAC地址 MAC地址由两部分组成,分别是供应商代码(OUI)和序列号。其中前24位代表该供应商代码,由IEEE管理和分配。剩下的24位序列号由厂商自己分配。MAC一共48bits,6B大小。
数据发送方式 单播 单播帧里目的MAC地址第一个字节的最后1位固定为0。
指帧从单一的源端发送到单一的目的端。
广播 表示帧从单一的源发送到以太网上的其他所有主机。
广播帧里目的MAC地址为ff:ff:ff:ff:ff:ff,所有收到该广播帧的主机都要接收并处理这个帧。
组播 组播帧里目的MAC地址第一个字节的最后1位固定为1。(组播数据通过UDP进行传输)
表示给某个小组的地址发送数据,小组内的成员都能收到。
组播MAC地址和组播IP地址有关。
组播MAC地址的高25位是固定值,其中高24位为0x01005e,第25位为0。 组播MAC地址的低23位 = 组播IP地址的低23位。
主机侦听特定的组播MAC地址,接收并处理目的MAC为该特定组播MAC地址的帧。
数据帧的发送和接受 当主机接收到的数据帧所包含的目的MAC地址是自己时,会把以太网封装剥掉后送往上层协议。