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模型图

物理层
传输比特流;规定物理特性;
集线器,中继器
介质
同轴电缆:早期使用
两种标准,传输距离不同,10M
双绞线

屏蔽双绞线(STP),非屏蔽双绞线(UTP)
类型:1, 2, 3, 4, 5,超5, 6,超6, 7
- 光纤

通过光信号进行传输
双工模式
半双工
全双工
同一物理链路连接的设备双工模式必须相同
线序------双绞线
网线由双绞线+RJ-45水晶头组成
线序
568A
将被568B中的1,3对调;2,6对调
658B
橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕
直连型和交叉线
数据链路层
主要设备------- 网桥,交换机
链路类型
局域网---以太网
广域网---PPP,HDLC,FR,ATM
MAC地址
48位二进制;减分十六进制;
两部分
前24位:表示厂商ID
后24位:表示产品ID
数据帧
以太网-2,802.3
Ethernet_Ⅱ格式

FCS帧校验序列----CSC算法(校验盒)
数据帧的发送方式
单播
广播
组播
网络层
逻辑寻址
IP地址是有类分址

- 特殊地址
网段:主机位全0的地址;1.1.1.0/24;x.x.x.0/24,x.x.0.0/16
在任意一个网段中,主机位全1或全0的IP不能使用
本地链路地址:168.254.0.0/16
定向广播地址:主机位全1的地址;192.168.1.255/24
广播地址:255.255.255.255
本地测试地址(环回):127.x.x.x
无效地址:0.x.x.x;0.0.0.0--->所有网络
私有地址
A类:10.0.0.0/8 (10.0.0.0-10.255.255.255)
一个地址段
B类:172.16.0.0-172.31.255.255
16个地址段
C类:192.168.0.0-192.168.255.255
256个地址段
公有地址
除了上述私有地址和特殊地址外的地址
在全球具有唯一性
-----IP报文头部

版本:一般为4或6,在这仅指的是IPV4,4bit长度
头部长度:最小为20字节,最大为60字节
服务类型:占8字节(TOS)
16位总长度:包括IP头部和数据段的长度
8位生存时间:单位为路由器的个数,减为0时,数据就回被丢弃;常见的TTL值:255,128,64
8位协议:协议号,标记上层(传输层和应用层)使用的是什么协议,6:TCP;17:UDP;89:OSPF
16位首部校验和:只对IP头部进行校验
32位源IP
32位目标IP
分片-----把一个大的报文分成很多个小的报文进行传输(标识位,标志位,片偏移)
分片的原因:就是因为有了MTU的存在,无法将大于MTU的报文一次性传输完成。所以需要分成多个小的报文(最大为1500字节),这也就是出现分片操作的原因。
根据链路类型确定MTU的大小,以太网中的MTU一般为46-1500字节
数据报文在网络中传输的路径不可控,就会出现某个报文先发后到,从而出现乱序的问题。接收方需要将接受到的报文进行重组,也就是16位标识符对报文进行标识,根据16位标识符进行重组。标识是随机产生的,假设第一个数据报文的标识为X,下一个报文为X+1...
但是我们无法判断什么时候所有的报文接受完毕,这时候就有3位标志位的出现
0:无意义,只是用来占位的 DF:1:不分片,0:分片 MF:1:后续还有,0:代表是最后一个报文
仅使用标识位和标志位还不能完成分片。如果在传输过程中,某一个报文丢了,就需要发送方重新发送丢掉的这个报文,但是发送方无法知道丢掉的是哪一个报文,所以就有了片偏移的出现。第一个报文的片偏移为0,第二个报文的片偏移为1500...这样发送方只需要重发片偏移为某个数值的报文。

计算:MTU为1500,以太网类型,传输5000字节的报文,片偏移的单位为8个字节,计算出每个报文的片偏移。
分析:在这一个报文的最大为1500字节,其中MTU包含20字节的IP头部,所以每个报文的长度为1480字节
第一个报文的片偏移:0/80
第二个报文的片偏移:1480/8=185
第三个报文的片偏移:2960/8=370
第四个报文的片偏移:4440/8=555
传输层
端口号
表示不同进程
静态端口
1-1023
常见端口:telent---23,ftp---20/21,http---80,https---443,DNS---53
动态端口
1024-65535
TCP协议----传输控制协议
面向连接的可靠的传输协议
-----TCP报头

(1)16位端口号:告诉主机该报文是来自哪里,以及传给哪个上层协议或者应用程序(目标端口)的。
(2)32位序列号:给发送的数据编号。(随机值+偏移量:偏移量决定序号的大小);32位序列号能够指定数据传过去的序号。
作用:A:保证发送的数据有序;B:保证重复的数据被丢弃。
(3)32位确认号:对A端发送的数据进行确认并回馈的序号。(在32位序中的序号值+1返回回去)。
作用:保证数据能够有效地到达对端。
(4)4位头部长度:因为4位最大能表示15,所以最大为60字节。
(5)6位标志位:
PSH: 类似于紧急指针,通知尽快读取数据;
RST: 请求重新建立连接;
SYN:请求建立连接(三次握手时);
FIN:请求断开连接(四次挥手时);
ACK:表示确认号是否有效;
URG:表示禁忌之阵是否有效
(6)16位窗口大小:控制发送数据的速度或流量。
(7)16位校验和:由发送端填充,接收端对TCP报文在传输过程中是否损坏。校验不仅包括头部部分,还包括数据部分。
(8)16位紧急指针:一个正的偏移量(相当于当前序号的偏移)。紧急指针是发送端向接受端发送紧急数据的方法。
TCP的特点的可靠性就体现在:32位序号,32位确认号,16位校验和。面向连接体现在:URG,RST,SYN,FIN,ACK,PSH等六位标志。
TCP分段:
如果报文经过了TCP分段就无须IP再进行分片,主要原因时TCP的重传机制
在TCP传输中报文长度受限是因为有MSS的存在-----最大传输段,MSS=MTU-IP-TCP
1号路由器---->2号路由器的MTU为1500,2号路由器---->3号路由器的MTU为576
1号路由器发送1500字节的报文给2号路由器,其中IP报头中DF字段为1,因为MTU和不能分片的限制,故不能转发到3号路由器,所以2号路由器给1号路由器回复消息,其中携带从2到3的MTU值。以此类推,找到整条路径中最小的MTU

可靠性
确认机制:每收到一个报文,都需要进行一次确认
重传机制:超时重传,当一个数据段中的某一个报文丢失,会提示要求重新传输这个报文。
排序机制:根据序列号进行重组
流控机制(滑动窗口机制):通过窗口大小来控制流量的接受
应用层
应用层为应用软件提供接口,使应用程序能够使用网络。应用层协议会指定使用相应的传输层协议,以及传输层所使用的端口等
应用层的PDU被称为Data(数据)
