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网络互联模型
| 名称 | 功能 | 相关实现 |
|---|---|---|
| 应用层 | 处理网络应用 | HTTP、Tenlent、FTP、SMTP、NFS |
| 表示层 | 数据表示 | JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG |
| 会话层 | 互联主机通信 | RPC、SQL |
| 传输层 | 端到端连接 | TCP、UDP、SPX |
| 网络层 | 分组传输和路由选择 | IP、IPX |
| 数据链路层 | 传输以帧为单位的信息 | IEEE802.3/2、HDLC、PPP、ATM |
| 物理层 | 二进制传输 | RS232、V.35、RJ-45 |
网络协议与标准
应用层协议
FTP协议
File Transport Protocol，文件传输协议。
是网络上两台计算机传送文件的协议，运行在TCP之上，是通过Internet将文件从一台计算机传输到另一台计算机的一种途径。
FTP在客户机和服务器之间需建立两条TCP连接：
- 用于传送控制信息，端口号21。
- 用于传送文件内容，端口号20。
TFTP协议
Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议。
是用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。
TFTP建立在UDP之上，端口号69。
HTTP协议
Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议。
用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
HTTP建立在TCP之上，端口号80。
HTTPS协议
Hypertext Transfer Protocol Secure，超文本加密传输协议。
以安全为目标的HTTP通道，在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证传输过程的安全性。
HTTPS是在HTTP的基础上加入SSL，端口号443。
DHCP动态主机配置协议
Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议。
通常被应用在大型的局域网络环境中，主要作用是集中的管理、分配IP地址，使网络环境中的主机动态的获得IP地址、网关地址、DNS服务器地址等信息，并能够提升地址的使用率。
在网络范围内可能存在多个DHCP服务器，各自负责不同的网段。也可能由同一个DHCP服务器，负责多个不同网段的地址分配。
DNS协议
Domain Name System，域名系统。
把主机域名解析为IP地址的系统。
PTR(Pointer Recored)负责将IP地址映射到域名。
迭代查询
查询得到的是其他服务器的引用，本地服务器就要访问被引用的服务器，做进一步的查询。
递归查询
查询方式要求服务器彻底进行域名解析，并返回最后的结果。
传输层协议
| TCP | UDP |
|---|---|
| 可靠的、面向连接的、字节流服务。 | 不可靠的、无连接的、面向报文。 |
| 首部开销20个字节。 | 首部开销8个字节。 |
| 具有差错校验和重传、流量控制、拥塞控制等功能。 | |
| 适用于数据量比较少，且对可靠性要求高的场合。 | 数据量大，对可靠性要求不是很高，但要求速度快的场合。 |
网络层协议
IPV4协议
| 版本 | IP协议版本，版本号为4. |
|---|---|
| 首部长度 | 可表示的最大数值是15个单位，60字节。 |
| 区分服务 | 不同优先级服务质量不同，只有在使用区分服务时有效。 |
| 总长度 | 首部与数据之和的长度，最大长度为2^16-1=65535字节。 |
| 标识 | 唯一标识数据报的标识位。 |
| 标志 | DF-不分片位，MF-片未完位。 |
| 片偏移 | 指明该段处于原来数据报中的位置。 |
| 生存时间 | 记为TTL(Time To Live)，指示数据报在网络中可通过的路由器的最大值。 |
| 协议 | 数据报携带的协议（TCP、UDP、IGMP等）。 |
| 首部检验和 | 只检验首部，不检验数据。采用16位二进制反码求和算法。 |
| 可选字段 | 可记录时间戳、通过路径、安全信息等。 |
| 填充 | 填充为4的倍数。 |
IPV6协议
| 版本 | IP协议的版本，版本号为6. |
|---|---|
| 流量分类 | 通信类型，相当于IPV4服务类型字段。 |
| 流标签 | 从源点到终点的一系列数据报，同一个流上的数据报标签相同，保证服务质量。 |
| 有效负载长度 | 除基本首部以外的字节数（所有扩展首部都算在有效负载内），最大值为64KB。 |
| 下一头部 | 相当于IPV4的协议字段或可选字段。 |
| 跳数限制 | 用于检测路由循环，路由器在转发数据报时对这个字段减1，变成0时，丢弃该数据报。 |
IPV6数据报的目的地址
- 单播（unicast）：点对点通信。
- 多播/组播（multicast）：一点对多点通信。
- 任播（anycast）：新增类型，一对最近。
IPV4到IPV6的过渡技术
| 技术 | 说明 |
|---|---|
| 双协议栈技术 | 两种技术共存 |
| 隧道技术 | 在IPV4网络中部署隧道 |
| NAT-PT技术 | NAT-PT网管实现两种协议的转换翻译和地址的映射。 |
网络设计
分层设计
接入层
- 通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层，目的是允许终端用户连接到网络。
- 主要解决相邻用户之间的互访需求，并且为这些访问提供足够的带宽。
- 接入层还应当适当负责一些用户管理功能（如地址认证、用户认证、计费管理等），以及一些用户信息收集工作（如用户的IP地址、MAC地址、访问日志等）。
汇聚层
- 核心层和接入层的分界面，完成网络访问策略控制、数据包处理、过滤、寻址，以及其他数据处理的任务。
- 汇聚层交换机与接入层交互及比较，需要更高的性能、更少的接口和更高的交互速率。
核心层
- 网络主干部分称为核心层。
- 主要目的在于通过高速转发通信，提供优化、可靠的骨干传输结构。
- 核心层交换机应拥有更高的可靠性、性能和吞吐量。
- 核心层的设备采用双机冗余热备份是非常必要的，也可以使用负载均衡功能来改善网络性能。
网络布线
综合布线系统
一个用于传输语音、数据、影响和其他信息的标准结构化布线系统，是建筑物或建筑群的传输网络，它使语言和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连接。
综合布线系统结构由6个独立的子系统。
工作区子系统
工作区内终端设备连接到信息插座之间的设备组成。
水平子系统
布置在同一楼层上，一端接在信息插座，另一端接在配线间的跳线架上。
它的功能是将干线子系统线路眼神到用户工作区，将用户工作区引至管理子系统。并为用户提供一个符合国际标准，满足语音及高速数据传输要求的信息点出口。
管理子系统
安装有线路管理器件及各种公用设备，实现整个系统集中管理。
它是干线子系统和水平子系统的桥梁，同时又可为同层组网提供条件。
垂直（干线）子系统
通常是由主设备间至各层管理间，特别是在位于中央店的公共系统设备处提供多个线路设施。
目的是实现计算机设备、程控交换机（PBX）、控制中心与各管理子系统间的链接，是建筑物干线电缆的路由。
设备间子系统
由设备间中的电缆、链接跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。
建筑群子系统
将多个建筑物的数据通信信号连接成一体的布线系统。