交换机路由器基础（一）基础概念

前言

本文将简单介绍OSI七层模型、常见的网络设备、网络基础概念、网络基础协议、以及通信行业的标准规范，希望行业新人或感兴趣的朋友能对交换机路由器有基本的认识，然后再逐步深入学习。

OSI七层模型

OSI（Open System Interconnection）七层模型是国际标准化组织（ISO）于1984年提出的网络通信框架，旨在实现异构系统间的标准化互联。它将网络通信功能划分为7个层次，每层专注于特定任务，通过分层协作完成数据传输。

​物理层（Physical Layer）​​

功能​：传输原始比特流（0/1），定义物理介质（如网线、光纤）和电气信号标准。

设备​：集线器、中继器、光纤/双绞线。

关键点​：仅关注比特流传输，不关心数据含义。

​数据链路层（Data Link Layer）​​

功能​：将比特流封装为帧（Frame），实现局域网内可靠传输（如MAC寻址、差错检测）。

协议​：以太网（IEEE 802.3）、Wi-Fi（802.11）。

设备​：交换机、网桥。

关键点​：通过MAC地址区分设备，确保帧无差错传输。

​网络层（Network Layer）​​

功能​：跨网络寻址与路由选择，使用IP地址实现数据包（Packet）转发。

协议​：IP、ICMP、OSPF。

设备​：路由器。

关键点​：解决不同子网间的通信问题，隔离广播域。

​传输层（Transport Layer）​​

功能​：提供端到端可靠传输（如TCP）或快速传输（如UDP），管理数据分段与重组。

​协议​：TCP（可靠）、UDP（实时性高）。

关键点​：通过端口号区分应用进程，实现流量控制和拥塞控制。

​会话层（Session Layer）​​

功能​：建立、管理和终止会话（如远程登录、数据库连接）。

关键点​：协调不同主机间的通信会话，支持同步与恢复（如断点续传）。

​表示层（Presentation Layer）​​

功能​：数据格式转换（如ASCII/JPEG）、加密解密（如TLS）、压缩解压（如gzip）。

关键点​：确保不同系统能理解彼此的数据格式。

​应用层（Application Layer）​​

功能​：直接面向用户，提供网络服务接口（如HTTP、FTP、SMTP）。

关键点​：用户与网络的交互入口，如浏览器访问网页即通过应用层实现

网络设备

集线器（Hub）​​

工作在物理层，通过广播方式将接收到的信号再生后转发至所有端口，不具备智能识别能力，易引发数据冲突和带宽竞争，适用于小型网络环境。在现行网络中已经很少用到集线器，通常利用其会在所用端口广播报文的特点配合wireshark抓取有线报文。

交换机（Switch）

​​基于MAC地址在数据链路层智能转发数据，支持全双工通信，可分割冲突域提升带宽利用率，分为管理型（支持VLAN、QoS）和非管理型，广泛用于局域网设备互联。我们家里的光猫和无线路由器就具有交换机的基本功能，独立的企业级的交换