OSI七层模型

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于 2024-09-20 15:21:41 首次发布

OSI----开放式系统互联模型
ISO---国际标准化组织

TCP/IP标准模型是四层。而对等模型是五层。（面试题会考）

一、OSI参考模型的作用

应用层-----用来接收用户数据，人机交互接口
表示层-----将逻辑语言转换为机器语言
会话层-----针对传输的每一种数据建立一条独立的通道。数据的整合
控制层面---上三层----不会对数据本身进行修改
数据层面---下四层----对数据进行加工
传输层-----区分流量信息，定义数据传输方式。TCP协议、UDP协议
网络层-----通过IP地址进行逻辑寻址，IP协议
数据链路层-----逻辑链路控制层（LLC）；介质访问控制层（MAC）
物理层----定义物理特性

二、报文的封装与解封装

报文的封装：给数据添加内容（APPlication等分别对应上面的五层）

报文的解封装：给报文减少内容

三、物理层

代表设备：中继器、集线器

四、传输介质

1.同轴电缆

传输速率低，但传输距离长
对于用户来讲已经淘汰但个别运营商还在用

2.双绞线

即网线 RJ-45水晶头
屏蔽双绞线（STP）、非屏蔽双绞线（UTP）----屏蔽电磁信号

按传输效率分为（类数越高铜线越粗即线越硬）

5类、超5类、6类、超6类、7类
100Mbps、1000Mbps、10Gbps

线序：568A、568B
568B：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕
568A：1/3对调、2/6对调
绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕

3.光纤

传输光信号，无电磁干扰，弄断无法重新连接

单模（波长1310nm）传输距离远，但是传输效率较低。多模（波长850nm）传输距离短，
但是传输效率高。

双工模式（数据传输模式）
单工---只能收或发
半双工---同一接口既可以接受也可以发送数据，但同一时刻只能干一件事
全双工---同一时刻都可干
同一物理链路连接的设备所具备的双工模式必须相同。市面上大部分设备都是全双工模式。

五、数据链路层

二层地址---MAC地址---48bit---写法减号分十六进制

前24位：表示厂商ID；由IEEE组织进行全球分配
后24位：表示产品ID

AA-AA-AA-AA-AA-AA

1.数据帧

由网络层产生的数据包，被下发给数据链路层后，分别会在数据包的头部和尾部添加上封装信息。封装后的数据被称为数据帧。

以太网Ⅱ

以太网现在暂时理解为互联网，但以太网更复杂

6B:指占6个字节

目的MAC 原MAC 类型数据包

FCS---帧校验序列（检验数据是否完整）
使用的是模二运算，可以参考CRC标准文档

IEEE802.3标准

2.数据帧发送方式

单播
组播
广播（即全F）

六、网络层

IPv4地址（共32bit位）的有类分址

A类网络位8bit即掩码为8

E类用于实验

前4位数字特征来分类
0xxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
10xxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
110xxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx 192.0.0.0-223.255.255.255

A\B\C三类被称为单播地址，如果源和目的均为单播地址的数据包，则被称为是单播报文。

1.特殊地址

0.0.0.0---->代表没有IP或者代表所有设备
127.X.X.X--->本地测试地址---127.0.0.1（代表自身）
网段地址--->主机位全0的地址---网络地址（给电脑配置IP时主机位不能为0）
192.168.1.0/24
广播地址--->255.255.255.255（代表所有，不能作为电脑IP使用）
定向广播地址--->192.168.1.255--->主机位全1

2.私有地址(即可重复地址）

A:10.0.0.0/8--10.0.0.0-10.255.255.255
B:172.16.0.0---172.31.255.255---共16个B类地址段
C:192.168.0.0-192.168.255.255---共256个C类地址段

3.网络层的IP的头部信息

版本--恒定为4
生存时间---Time to Live---TTL数值-->这个数据包可以在网络中存活的时间（单位为个数）
每经过一台路由器，TTL数值减1，当某台路由器在收到IP报文后，发现TTL数值为0，则直接丢弃该报文。
协议字段---Protocol---指代上层(层数加1)协议（可以是传输层、也可以是应用层）

TCP---6
UDP---17

标记字段----Identification--用于数据包的排序以及判断是否完整接收数据信息。
标志位---Flags---3bit，恒定0；DF位--该标记位为1，则代表该报文没有被分片。MF位--为0则代表是最后一个报文，为1则代表后续还有其他报文。
片偏移--Fragment Offset--用来记录每一个分片的原始位置.计算方法:(现-原)/8

4.IP分片

作用：提高传输信息速率

MTU---最大传输单元（设备双方在二层即数据链路层协商）----在以太网当中为1500字节----设备双方通过协商得出MTU数值后，则在链路中传输的报文的最大字节为MTU数值。

七、传输层

端口号---用来区分计算机上不同应用程序的；标识不同的进程。

且是通用的，例如TCP端口号为100，UDP端口号也可以是100

端口号总共是2字节大小。
范围：0-65535--->1-65535（0不可用）
静态端口（著名端口）---1-1023----网络中常用协议的固定端口

Telnel:23

HTTP:80

DNS:53

DHCP:67/68
动态端口----1024-65535--->某些协议或程序自行生成的端口