Internetworking

Internetworking Basics

什么是网络？

计算机网络：具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来

网络设备

Hub（集线器）

优点：便宜、操作简单

缺点：共享型、无法满足多人同时访问（目前基本淘汰出市场）

接入设备越多冲突几率越大

用CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）技术

Switch（交换机）

优点：可实现多用户同时访问，支持全双工

缺点：无法完成一些特殊的功能

作用：终端用户设备的接入、基本的安全功能、广播域的隔离（VLAN）

Hub	所有接口在同一个冲突域/广播域
Switch	所有接口默认同一个冲突域/每个接口都是一个独立的冲突域

TIPS

冲突域

传输类型

单工：始终只能完成一个方向的数据传输

半双工：同一时间只能完成一个方向的数据传输

全双工：同一时间可以完成两个方向的数据传输

单播	一对一
组播	一对多（同个广播域的小部分能收到）
广播	一对所有（同个广播域都能收到）

路由器：连接不同的广播域、一个接口就是一个广播域/冲突域

 

优点：可搭建大型网络、安全性高

缺点：接口太少、价格太贵

作用：路由协议支持、路径选择、数据转发、广域网接入

认识网络设备图标

网络拓扑

 

物理拓扑

 

The OSI Reference Model

OSI的概念：Open System Internet开放系统互联参考模型，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，是用来了解和设计网络体系结构的。

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。

 

DoD（TCP/IP）模型

 

The Application Layer （应用层）

应用层：为应用软件提供接口，使用应用程序能够使用网络服务

常见的应用层协议：http(80)、https(443)、dns(53)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)

 

The Presentation Layer（表示层）

表示层：数据的解码和编码，加密和解密，压缩和解压缩

图片：jpg、gif……

音频：mp3、wma、aac……

视频：mp4、avi……

 

The Session Layer（会话层）

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，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、全双工

 

The Transport Layer（传输层）

传输层（TCP/UDP）：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、分段与重组、连接控制、流量控制、差错控制

 

The Network Layer（网络层）

网络层（IP）：为网络设备提供逻辑地址、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

代表：路由器

 

The Data Link Layer（数据链路层）

数据链路层（MAC）：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）移到另一跳（结点）

组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制

代表：交换机

 

The Physical Layer（物理层）

物理层：

负责把逐个的比特从一跳（结点）移动到另一跳（结点）

定义接口和媒体的物理特性（线序、电压、电流）

定义比特的表示、数据传输速率、信号的传输模式

定义网络物理拓扑（网状、星型、环型、总线型等拓扑）

代表：集线器

 

OSI参考模型体系结构

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

数据的发送

封装：每一层都把上层的协议包当成数据部分，加上自己的协议头部，组成自己的协议包

 

源端口：随机的0~65535

目的端口：确定的

数据的接收

解封装

网关：广播域的出口

传输过程