网络基础详解—ISO模型,网络设备,IPV4,UDP/TCP

本文介绍了网络通信的基础知识,包括OSI七层模型和TCP/IP四层模型。详细阐述了数据在不同层次的处理,如编码、传输、地址解析(如ARP)、域名解析(DNS)以及封装与解封装过程。重点讨论了交换机在解决冲突和提供单播通信中的作用,以及IP地址、MAC地址和端口号的功能。此外,还提到了带宽计算方法。

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应用层 抽象语言输入和输出 抽象语言-->编码

表示层 编码-->二进制

会话层 应用程序内部,提供的内部区分地址

上三层均为应用程序处理加工数据,上三被统称为应用流层

下四层负责数据的传输,统称为数据流层

传输层 提供端口号,分段(受MTU限制) TCP/UDP

网络层 Internet 协议 -- IP地址

介质访问控制层--MAC 控制物理硬件

物理层

网络变大:

  1. 节点(终端)增加 -- HUB 集线器

  1. 传输距离-- 中继器(放大器)-不能无限延长

集线器网络下的问题:

  1. 安全 2、延时 3、地址 4、冲突--电流在物理介质上直接相遇

地址:MAC地址 --网卡芯片的串号--48位二进制构成--16进制显示

全球唯一,出厂时烧录到网卡芯片中;

冲突:CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测 --排队

核心要求: --- 网桥 ---交换机

  1. 无限的传输距离

  1. 没有冲突--- 所有节点可以同时收发属于它自己的数据

  1. 单播 --- 一对一的隔离通讯

交换机的作用:--工作在二层

  1. 提供的端口的密度(继承了集线器)

  1. 理论上的无限传输距离 --- 识别再编写的方案

  1. 没有冲突--- 识别、存储再转发

  1. 基于MAC,识别、记录、查询一对一转发

当数据电流进入交换机接口时,将被识别为数据;交换机可以识别数据中的MAC地址部分;交换机先查看数据帧中的源MAC地址,然后将其与进入的接口编号映射记录到本地的MAC地址表;再查看数据帧的目标MAC地址,然后查询本地的MAC表中是否拥有该目标对应接口的记录;若存在记录将向该接口唯一转发(单播);若没有记录将洪泛该流量;

洪泛:除流量的进入接口外其他所有接口复制转出;

IPV4地址

32位二进制构成;点分十进制标识

由网络位和主机位组合而成;前面存在一段对应不同的洪泛范围;后面一部分为该设备在该范围内唯一标识;

网络位和主机位区分依赖子网掩码;子网掩码由连续1+连续的0构成;连续1对应网络位,连续0对应主机位

ARP:地址解析协议 通过对端的一种地址来获取对端另一种地址的方案

大--->无限距离、无冲突、单播--->交换机--->MAC地址-->洪泛--->洪泛的范围-->路由器

-->ip地址--->ARP ---> 广播--->广播域 ;

端口号

0-65535 1-1023 注明端口 固定给服务器的服务端口

1024-65535 高端口 动态端口 随机分配给终端对应各个进程

MTU:最大传输单元,默认为1500字节

名词注解:

  1. ARP 地址解析协议

正向ARP:已知同一网段其他节点的ip地址,通过二层广播(目标MAC全F)来获取对

方MAC地址;

反向ARP:已知本地的MAC,通过对端来获取本地的IP地址;

无故ARP:在设备刚获取或使用ip地址,将主动向外进行一次正向ARP,被请求的ip地

址,为本地的ip地址;其作用在于检测该网段内使用存在其他节点和本地使用

相同的ip地址(地址冲突检测)

  1. DNS -- 域名解析服务

该服务器记录各个网站ip与对应的域名;用于终端查询和解析;

  1. 封装与解封装

数据从高层向低层加工处理的一个过程;过程中数据包将不断变大;--封装

数据从低层向高层的一个读取、识别过程,过程中数据将不断变小--解封装

  1. PDU 协议数据单元 --- 每层数据的计量单位

上三层--- 报文

传输层--- 段

网络层--- 包

数据链路层-- 帧

物理层 --- 比特流

  1. TCP/IP协议栈道模型,实际工程使用模型;

  1. OSI 开放式系统互联参考模型 --- 7层模型

  1. 带宽计算

速率 约等 (带宽/8)*85%

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