OSI七层模型与分层思想

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
-整个流程更加清晰,复杂问题简单化
-更容易发现问题并针对性的解决问题
OSI七层参考模型

物理层(对应设备网卡,比特流bits)
-建立,维护,断开物理连接

数据链路层(对应设备交换机/二层交换机,数据帧frame)
-建立数据连接(逻辑地址/IP地址),进行硬件地址(物理地址/MAC地址)寻址,差错校验等功能。
-二层交换机:同一网段的数据通信,不识别IP地址

网络层(对应设备路由器/三层交换机,数据包packet)
-进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择
-路径选择标准
1.子网掩码长度最长
2.路由协议中管理距离最短的
3.路径质量最好的
4.默认路由

路由器和交换机的区别
-交换机实现的是同一网段的数据通信
-路由器实现的是不同网段的数据通信
-交换机根据MAC地址表实现MAC地址转发
-路由器根据路由表实现路由转发

可用ip地址数值范围
-ipv4=2^32-2
-ipv6=2^128-2
传输层(对应设备防火墙,数据段fregment)
-定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验
-传输层协议+端口号对应应用层不同服务
传输层协议:1.TCP,要求安全可靠,但是时延长
2.UDP要求速率高,时延短

例:TCP+80=WEB服务
TCP+25=SMTP服务
TCP+110=POP3服务

客户端根据需要哪种服务,从而发送到特定的目的端口(服务器)
端口划分为三个类别,其范围介于1到65535之间
-公认端口
与通用网络应用程序相关联的目的端口称为公认端口,范围1到1023
-注册端口
端口1024到49151可作为源端口或目的端口。组织可使用这些端口注册即时消息等应用程序
-私有端口
端口41952到65535通常作为源端口使用


     

TP/IP协议族组成
网络层:ICMP(网络通信监测与信息反馈)
-ping:源和目标联通性监测
     

-tracert:检测源和目标所经过的路线及故障点,一般用与定位和调试故障


Igmp:组播
ARP:地址解析协议
-已知目标IP未知目标MAC
RARP:
-已知目标MAC未知目标IP
数据通信四个元素:
-源IP       
-源MAC     
-目标IP
-目标MAC

ARP指的是已知目标IP未知目标MAC地址时用。举例:若PC1想发消息给PC2,但是只知PC2的IP,未知PC2MAC时,就会通过ARP发送广播给交换机,交换机接收到广播帧时无条件作广播处理,次连接到交换机上的所有主机都可以收到此广播帧,它们会比较自己的IP与目标是否一致,若不一致则丢弃处理,若一致则回复消息发送给发送方,在回包的过程中自然会加上自己的MAC和IP,当发送方接收到数据时,会查看接收方的MAC和IP地址,把他们一起放入ARP缓存表。

数据封装过程

客户端与服务器的关系    

域名服务器(DNS)
-提供网站的IP地址或域名,以便主机能与其连接
Telnet服务器
-允许管理员从远程位置登陆到主机,然后以如同本地控制的方式控制主机的服务
电子邮件服务器
-使用简单邮件传输协议(SMTP),邮局协议(POP3)或Internet邮件访问协议(IMAP)
-用于从客户端通过Internet向服务器发送电子邮件
-以user@xyz格式制定收件人
动态主机配置协议(DHCP)服务器
-为客户端分配IP地址,子网掩码,默认网关和其他信息服务
Web服务器
-超文本传输协议(HTTP)
-用于在Web服务器之间传输信息
-大部分网页都使用HTTP访问
文件传输协议(FTP)服务器
-供客户端和服务器之间下载和上传文件的服务

移动通信与计算机通信类比

 

空中接口分为三层
第一层L1物理层
第二层L2数据链路层,链链路层还进一步分为介质接入控制层和无线链路控制层。
第三层L3无线资源控制层
5G新型无线接口俗称NR(New Radio)

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