第1單元-路由技術(shù)入門

了解OSI七層模型OSI七層模型來(lái)歷-調(diào)侃

“研究人員開(kāi)始回顧OSI七層參考模型的起源，琢磨這個(gè)笨重的、模糊不清的模型為什么如此的持久力，總是揮之不去。他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人吃驚的事實(shí)。雖然我們?cè)缇椭?，這個(gè)模型是一個(gè)小組的工作；但是我們不知道，那群人在一天深夜聚在酒吧里取笑美國(guó)的流行文化。他們?cè)诓徒砑埳虾鷣y寫下迪斯尼電影“白雪公主和七個(gè)小矮人”中的七個(gè)小矮人的名字，有人開(kāi)玩笑說(shuō)，‘7’對(duì)網(wǎng)絡(luò)分層來(lái)講是一個(gè)很好的數(shù)字。第二天上午在標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)的會(huì)議上，工作組傳看著餐巾紙，一致同意了他們前天夜里喝醉以后的重大發(fā)現(xiàn)。那天結(jié)束時(shí)，他們對(duì)七個(gè)層次重新命名（使之聽(tīng)起來(lái)更象科學(xué)），于是基本模型誕生了。以下是七層協(xié)議的名字和一些解釋：

層次

小矮人的名字

OSI分層的名字

解釋

1

Sleepy

Physical（物理層）

（略）

2

Sneezy

Link(鏈路層)

（略）.

3

Happy

Network（網(wǎng)絡(luò)層）

（略）..

4

Doc

Transport（傳輸層）

（略）

5

Dopey

Session（會(huì)話層）

（略）

6

Bashful

Presentation（表示層）

（略）

7

Grumpy

Application（應(yīng)用層）

（略）

這個(gè)故事的教訓(xùn)：如果你是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的工程師，就不要和你的同事去喝酒——深夜里一個(gè)拙劣的笑話，有可能成為工業(yè)界幾十年都揮之不去的夢(mèng)魘?！?/p>

OSI七層模型簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)流層傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層應(yīng)用層(高)會(huì)話層表示層應(yīng)用層上3層（應(yīng)用層）主要實(shí)現(xiàn)用戶與計(jì)算機(jī)的接口，并負(fù)責(zé)主機(jī)之間應(yīng)用程序的通信。并不知道有關(guān)聯(lián)網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)地址的任何信息，這是下面4層的任務(wù)。下4層（數(shù)據(jù)流層）定義了怎樣通過(guò)物理電纜或者通過(guò)交換機(jī)和路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。下面4層也決定了怎樣重建從發(fā)送方主機(jī)到目的主機(jī)的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)流。應(yīng)用層應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層，是用戶與網(wǎng)絡(luò)的接口。該層通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)用戶的應(yīng)用需求，如文件傳輸、收發(fā)電子郵件等。相關(guān)的例子是HTTP，Telnet提供用戶接口應(yīng)用層HTTP,Telnet表示層表示層處理流經(jīng)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)編碼的表示方式問(wèn)題，以保證一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用層發(fā)出的信息可被另一系統(tǒng)的應(yīng)用層讀出。如果必要，該層可提供一種標(biāo)準(zhǔn)表示形式，用于將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的多種數(shù)據(jù)表示格式轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)通信中采用的標(biāo)準(zhǔn)表示形式。數(shù)據(jù)壓縮和加密也是表示層可提供的轉(zhuǎn)換功能之一。數(shù)據(jù)表示加密等特殊處理過(guò)程表示層會(huì)話層會(huì)話層主要功能是管理和協(xié)調(diào)不同主機(jī)上各種進(jìn)程之間的通信（對(duì)話），即負(fù)責(zé)建立、管理和終止應(yīng)用程序之間的會(huì)話。會(huì)話層得名的原因是它很類似于兩個(gè)實(shí)體間的會(huì)話概念。例如，一個(gè)交互的用戶會(huì)話以登錄到計(jì)算機(jī)開(kāi)始，以注銷結(jié)束。保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)分會(huì)話層傳輸層用來(lái)完成用戶進(jìn)程端到端的可靠或不可靠的傳輸傳輸層的作用是為上層協(xié)議提供端到端的可靠和透明的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，包括處理差錯(cuò)控制和流量控制等問(wèn)題。該層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，使高層用戶看到的只是在兩個(gè)傳輸實(shí)體間的一條主機(jī)到主機(jī)的、可由用戶控制和設(shè)定的、可靠的數(shù)據(jù)通路。傳輸層傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段或報(bào)文。傳輸層可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)重傳前的錯(cuò)誤糾正區(qū)分不同的上層應(yīng)用建立應(yīng)用間的端到端連接定義流量控制為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠或不可靠的連接服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是為傳輸層提供服務(wù)的，傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)包或分組。該層的主要作用是解決如何使數(shù)據(jù)包通過(guò)各結(jié)點(diǎn)傳送的問(wèn)題，即通過(guò)路徑選擇算法（路由）將數(shù)據(jù)包送到目的地。另外，為避免通信子網(wǎng)中出現(xiàn)過(guò)多的數(shù)據(jù)包而造成網(wǎng)絡(luò)阻塞，需要對(duì)流入的數(shù)據(jù)包數(shù)量進(jìn)行控制（擁塞控制）。當(dāng)數(shù)據(jù)包要跨越多個(gè)通信子網(wǎng)才能到達(dá)目的地時(shí)，還要解決網(wǎng)際互連的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)層

提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層是為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)的，解決兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)之間的通信問(wèn)題，傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀中包含物理地址（又稱MAC地址）、控制碼、數(shù)據(jù)及校驗(yàn)碼等信息。該層的主要作用是通過(guò)校驗(yàn)、確認(rèn)和反饋重發(fā)等手段，將不可靠的物理鏈路轉(zhuǎn)換成對(duì)網(wǎng)絡(luò)層來(lái)說(shuō)無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。此外，數(shù)據(jù)鏈路層還要協(xié)調(diào)收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳輸速率，即進(jìn)行流量控制，以防止接收方因來(lái)不及處理發(fā)送方來(lái)的高速數(shù)據(jù)而導(dǎo)致緩沖器溢出及線路阻塞。數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)包組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀用MAC地址訪問(wèn)介質(zhì)錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正物理層物理層是OSI參考模型的最低層，它利用傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接。它主要關(guān)心的是通過(guò)物理鏈路從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送比特流，物理鏈路可能是銅線、衛(wèi)星、微波或其他的通訊媒介。它關(guān)心的問(wèn)題有：多少伏電壓代表1？多少伏電壓代表0？時(shí)鐘速率是多少？采用全雙工還是半雙工傳輸？總的來(lái)說(shuō)物理層關(guān)心的是鏈路的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性物理層指定電壓、線速和線纜的引腳數(shù)等設(shè)備間接收或發(fā)送比特流TCP/IP模型與OSI模型傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層物理層會(huì)話層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層因特網(wǎng)層網(wǎng)絡(luò)接口層傳輸層傳輸層應(yīng)用層傳輸層因特網(wǎng)層網(wǎng)絡(luò)接口層HTTPNFSIPFTPTFTPSMTPXwindowSNMPTCPUDPTelnetICMPARPRARPEthernetTokenRingFDDIFastEthernetTCP/IP協(xié)議簇簡(jiǎn)介過(guò)程／應(yīng)用層協(xié)議：SMTP,FTP,TFTP,HTTP,SNMP,DNS主機(jī)到主機(jī)層：TCPUDP因特網(wǎng)層：IP

ICMPARPRARP

網(wǎng)絡(luò)接口層：以太網(wǎng)(802.3)，令牌環(huán)(802.5)，F(xiàn)DDI,FrameRelay,X.25,無(wú)線LANTCP/IP協(xié)議棧之應(yīng)用層協(xié)議簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）郵件服務(wù)器運(yùn)行SMTP協(xié)議發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)郵件。文件傳輸協(xié)議（FTP）用來(lái)進(jìn)行文件的傳輸簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議（TFTP）用來(lái)進(jìn)行文件的傳輸Telnet用來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程登陸TCP/IP協(xié)議棧之傳輸層協(xié)議傳輸層協(xié)議傳輸控制協(xié)議（TCP）用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）TCP簡(jiǎn)介面向連接，可靠的傳輸協(xié)議UDP簡(jiǎn)介非面向連接，不可靠的傳輸協(xié)議TCP/IP協(xié)議棧之因特網(wǎng)層協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層上所有其他的協(xié)議和高層協(xié)議都需要使用到IP協(xié)議。因特網(wǎng)層上的協(xié)議有：因特網(wǎng)協(xié)議（IP）因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）地址解析協(xié)議（ARP）---將IP解析為MAC地址逆向地址解析協(xié)議（RARP）---將MAC地址解析為IPCisco2500路由器Cisco2600路由器二層尋址和三層尋址

兩者是協(xié)議上的區(qū)分，MAC地址是網(wǎng)卡的物理地址，是提供二層交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的，交換機(jī)會(huì)在自己的內(nèi)部形成一個(gè)MAC地址表，然后根據(jù)這個(gè)表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，再者，如果說(shuō)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大一點(diǎn)的話，機(jī)器數(shù)量多，交換機(jī)就要有足夠的MAC地址表來(lái)建立轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)表的MAC表，這個(gè)表是通過(guò)廣播包來(lái)收集到的，很容易形成廣播風(fēng)暴，影響網(wǎng)絡(luò)性能，利用ip地址進(jìn)行廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)包之間路由，有以下幾點(diǎn)：ip是三層協(xié)議即網(wǎng)絡(luò)層，它有限的隔離廣播包，值得一個(gè)很大的廣域網(wǎng)分割成許多小的局域網(wǎng)，這樣做有利于提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，同樣利用ip來(lái)做尋址轉(zhuǎn)發(fā)，也會(huì)在路由器上形成一個(gè)路由表跟前面所說(shuō)的MAC表是差不多的，但是要比MAC地址表穩(wěn)定！尋址過(guò)程11111111==255十進(jìn)制，二進(jìn)制互相轉(zhuǎn)化思考題1.現(xiàn)在有一個(gè)C類的網(wǎng)段/24，要將這個(gè)網(wǎng)段分給四個(gè)部門，如何平均分配。2.需要將一個(gè)C類網(wǎng)段/24劃分成8個(gè)子網(wǎng)，平均分