OSI分层（由上往下）：
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
分层的原因：就像公司需要分部门一样，方便管理。
--PDU：协议数据单元，可以理解为每一层的一个传输数据单位的一个名称。（对等层之间的传输单元，数据包、数据流、数据帧）
一层：物理层（Bit比特流）：
- 定义：
介质类型（线缆（目前最快的是光纤））
连接器类型（接口）
信令类型（传输方式）
- 线缆：双绞线、同轴电缆（已被淘汰，传输速率最快10Mbit/s）、光纤。
补充：
***搭网线：熔纤机（光纤入户的光纤要螺旋着放置，因为光纤很脆弱）
***双绞线：铜
***RJ45/水晶头
***只要定义了传输介质，那接口和传输方式也会跟着确定了
***一条网线最长的传输距离：100米（教科书说法，事实上没到这么长，要看环境干扰）
***一条链路上，最多不超过4个中继器/集线器
***远距离传输一般用广域网的串行链路或者光纤
***中继器/集线器淘汰原因：a.传输介质的升级 b.安全性 c.半双工设备 d.接口同属于一个冲突域
- 双绞线线序（1326对调）
- 568A：白绿，绿，白橙，蓝，白蓝，橙，白棕，棕
- 568B：白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕
- 接口：RJ45、STLC
- 传输方式：电信号、光信号
- 设备：网卡（网络适配器）、网线、中继器（放大再生电信号）、集线器（HUB：多个接口的中继器）。
***集线器缺点：属于半双工工作模式的设备。对于数据的转发只有泛洪，容易产生环路。
二层：数据链路层（数据帧）：
- 定义：
物理地址/MAC地址：在设备出产时，烧录进设备（刻在设备面板上）的一个地址，全球唯一，用于标识每个网络设备（接口）的。长度为48位，分前24位和后24位，每8位为一组，以16进制标识，如：11:AD:4F:89:00:1A或11-AD-4F-89-00-1A。前24位需要厂商去申请，后24位厂商自己定义。可修改，一般不建议修改。
- 设备：交换机
- 相关术语：
- 半双工：在同一时刻，设备只能发送或者接收数据。
- 全双工：在同一时刻，设备可以同时发送数据和接收数据。
半双工和全双工可以通过网卡的设置来调整，双工模式也可以自动协商。如果一根链路当中，有一端只支持半双工的工作模式，那么另外一端即使是全双工，那么它的工作效率也是按照半双工来的。
- 单播：一对一通信。例如：QQ里面的单独一个好友对话。
- 组播：一对一组通信，需要加入到特定组的设备才能够接收处理。例如：QQ里面的Q群对话。
- 广播：一对所有人（对一个广播域内的所有人）。例如：QQ里面的QQ广告发送。
- 冲突：两个及两个以上的节点，在传输过程当中，在物理链路上发生碰撞，导致数据丢失。只有在半双工的工作模式下才会出现。
- 冲突域：汇聚点（一个支持共享介质的网段）。
- 广播域：一个广播帧能够辐射的范围。
- CSMA/CD：载波监听多路访问/冲突检测机制。红绿灯。
<先听后发，边听边发，冲突停法，随机延迟后重发>
三层：网络层（数据报）：
- 定义：
逻辑地址（IP地址）、路由选择
路由寻址：
~根据IP报文的目的地址查找路由表
~最短路径优先原则
- IP地址：标识设备在网络中的逻辑位置。（身份证，三层的通信地址）
- IP地址概括：
每个节点都有一个独一无二的IP地址。
IP长度为32位。约共有42.9亿（准确来说4,294,967,296）个，每8位为一组，使用点分十进制表示，如：192.168.1.1
其中，一部分为网络位，一部分为主机位。使用子网掩码来确定哪里是网络位，哪里是主机位。
- IP分类：A,B,C,D,E类。其中，ABC可以分配在节点（网络设备、路由器接口、电脑、冰箱等），D类为组播地址，E类为保留科研用。
- 类别的取值范围：主要看前8位的数值来确认是哪一类IP。
A：0-127，其中127开头的是一个特殊的IP
B：128-191
C：192-223
D：224-239
E：240-255
- 私有IP：
在A.B.C类中，取一部分，作为私有IP。为了缓解IPv4耗尽问题，配置NAT使用，在园区网内部使用的IP地址，叫做私有IP。在公网中，没有私有IP网段的路由。
范围：
A：10.0.0.0-10.255.255.255
B：172.16.0.0-172.31.255.255
C：192.168.0.0-192.168.255.255
- 特殊IP：
0.0.0.0 代表任何网络
127 开头的地址，回环测试地址。（loopback）
255.255.255.255 全网广播
二进制数主机位全0该子网（网段）网络号
二进制数主机位全1该子网（网段）广播地址
- MTU：最大传输单元，限定每个包的最大字节数，如果超出MTU的数据包需要进行IP分片，一般，MTU的设定为1500（可改）。
- IP数据报头：
- 版本：用于标识此IP报文是使用什么IP版本，当前主流为IPv4和IPv6
- 首部长度：用于标识IP报头的长度（大小）
- 服务类型：用于QOS
- 总长度：IP报文的总大小（IP报头和数据部分的长度之和）
- 标识：唯一的标识主机每发送一个数据包。通常每发送一个报文，标识的值就会加一。当报文超过MTU的值，需要分片时，这个标识复制到所有的数据分片里面，作用于数据分片抵达目的后可以依照标识字段的内容重组装。
- 标志：它有三个位：R，DF，MF。目前，只使用后两位。
DF：为1表示不分片，0表示分片
MF：为1表示更多分片，0表示最后一片
- TTL（生存时间Time To Life）：当IP报文发送出去时，会赋予一个数值，取值范围0-255。当每经过一个路由设备，都会减1，防火墙默认不减，可以通过设置来减。没有固定的初始值，RFC（文档）建议64。
- 协议：标识上层协议是何种协议。使用数字来标识，我们管它叫协议号。如：协议号6代表4层协议使用TC，协议号17代表上层协议为UDP。
- 首部校验和：检查IP报头的完整性
- 源IP：标识这个数据报文发出者，在传输的过程中，源IP不变，除非遇到NAT。
- 目的IP：标识这个数据报文所有抵达的目的地。
- 设备：
路由器（不仅仅只有路由器，防火墙、三层交换机等也有）
***二层交换机看MAC，三层交换机看IP
四层：传输层：
- 用于区分上层应用（决定数据包给谁<QQ、微信等>处理）。
- 定义的协议：TCP，UDP
- TCP（传输控制协议）：可靠连接，在建立TCP连接之前需要进行三次握手来确保这个连接的有效性。
- 三次握手：A---------B
a-1.发送者A先发送SYN同步请求。
a-2.接收者B发送SYN同步加ACK确认同步请求。
a-3.发送者A发送ACK确认接收者B的同步请求。
A的SYN序列号=100。B的SYN序列号=300，ACK=101，A的SYN=101，A的ACK=301。
- 确认号ACK=对方的序列号+1
- TCP确认机制：每次发送数据都需要对端回复ACK后才算发送完成。如果没有收到对方的回复，TCP将会重新发送。
- TCP滑动窗口机制：如果每次发送一个数据就要收到一个回复，将会加大网络的负担和浪费资源。所以TCP出现了滑动窗口机制，主要工作，用于确认每次发送多少个IP报文才发送一个确认，窗口的大小由接收者决定。
- UDP
UDP：不可靠连接，尽力传输。报文封装相对简单，节约带宽流量。主要用于：语音、视频流。
TCP与UDP都有端口号这个概念。传输层如何区分上层应用？主要就是这个端口号。不同的端口号，对应不同的上层应用。端口号的取值范围：0-65535，共有65535个端口。
常用端口号码：
Application Layer：FTP Telnet HTTP DNS TFTP SNMP
Port Numbers： 21 23 80 53 69 161
Transport Layer： TCP TCP TCP TCP/UDP UDP UDP
可靠/不可靠服务
TCP vs UDP（可靠性≠安全性）：
*TCP三次握手看对方有没有回复（同步请求），有重传机制
*UDP一般用于语音流和视频流，但没有任何重传机制
***TCP报头前16个字节范围（0-65535）
***TCP三次握手（ACK=序列号+1）
***PC机同名不会导致TCP三次握手发的ACK冲突
五层：会话层：
*建立会话、管理会话、终止会话
*区分不同的上层数据
六层：表示层：
*定义数据的格式
*数据的加密、解密、压缩、解压缩
七层：应用层：
最接近用户的一层，主要定义了一些应用层的协议，如：HTTP，FTP，OICQ，TELNET，SNMP，POP3等。
QQ、浏览器等这些都属于应用程序，它们背后的协议，才是我们应用层所定义的东西。
- 总结：OSI优点和缺点
- 优点：
- OSI提供了一个参考的作用，用于各大厂商开发的一个参考标准。
- 模块分层的结构便于升级和维护
- 缺点：
- 多个层次的功能重复
- 各层任务的任务量不均匀
- 总结2：TCP/IP：
- 是现在应用范围最广的协议
- 灵活的地址结构
- 可用于多种操作系统和平台上
- 拥有很多工具和应用软件
- TCP/IP协议栈的组成部分有网络接入层，网络层、传输层、应用层
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