OSI分层模型详解
1.1 ⽹络分层　
  本课主要介绍了两种不同的分层结构：OSI分层模型和Cisco三层模型。
分层的优点：
1．把复杂的⽹络划分成为更容易管理的层。
2．改变⼀个层的时候不会影响到其他的层，这使得应⽤程序开发者可以特定的设计和开发。
3．因为在当今的⽹络环境中，没有⼀个⼚家能完整的提供整套解决⽅案和所有的设备，在多⼚商环境下定义⼀个标准接⼝，即"即插即⽤"。
  1.2 OSI七层模型的主要功能及⼯作在各层的设备
⼀、理解OSI相关模型
  为什么要学OSI？最重要的原因是：OSI七层模型是描述⽹络协议实现背后的内容和功能的最好⼯具、学习⽹络结构、⽹络原理、⽹络设备就必须从。OSI的全称是开放式⽹络互联（Open Systems Interconnection）
OSI的历史和现状: 国际标准化组织( I S O )创建了O S I 模型，并在1 9 8 4 年发布，以为供应商提供⼀个⽹络模型　，这样它们的产品可以在⽹络上协调⼯作。O S I 参考模型提供了层次分析⼯具，以理解互连技术，以及当前和未来⽹络发展的基础。
⼆、利⽤OSI分层的好处和概念
  1、使⼈们容易探讨和理解协议的许多细节。
  2、在各层间标准化接⼝，允许不同的产品只提供各层功能的⼀部分，（如路由器在⼀到三层），或者只提供协议功能的⼀部分。（如Win95中的Microsoft TCP/IP）
  3、创建更好集成的环境。
  4、减少复杂性，允许更容易编程改变或快速评估。
  5、⽤各层的headers和trailers排错。
  较低的层为较⾼的层提供服务。
三、OSI七层的功能及各层的协议和数据格式
  OSI Layers    　功能        　协议、数据格式或设备
  Application  　为应⽤程序提供通信服务    　FTP，WWW browsers
          例：Word processor      　Telnet、NFS、SMTP
                          　gateways、mail等
  Presentation  　主要作⽤是定义数据格式      TIFF,GIF,JPEG
          　如：⼆进制或ASCII传输      ASCII,MPEG,MIDI
                            HIML
  Session      定义怎样开始，控制和结束    RPC,SQL,NFS,
osi参考模型一共有几层            会话conversations如ATM机  　NetBIOS names
            的事务处理双向传输      　AppleTalk ASP
  Transport      第四层包括选择是否提供    　TCP,UDP,SPX
            错误恢复的协议
            如TCP→分民packet→
            IP→TCP组合成segment
  Network      　定义包的端对端的传送      IP，IPX
            也定义了根据媒体的不同具    Appletalk DDP
            把packet分割成更⼩的packet  　路由器
  Data Link    　指定从⼀个具体的链路或媒体传输  Frame Relay
          　数据，定义通过不同的链路传输    HDLC,PPP
          　例：802，3，802，2定义Ethernet  1EEE802,3/802,2
          　怎样⼯作，HDLC→Point-to-point  　FDDL,ATM
          　WAN Link            　⽹卡、⽹桥、交换机
  Physical    　物理媒件的物理特性          E1A/T1A，232
          Commector,pin,electrical current  E1A/T1A-449
          Eneoding.例：RJ45定义wires/pins    V.35,V.24
          Ethernet和802.3定义wires/      　RJ45,Ethernet
          pins1,2,3 ,6            　802.3,802.5 FDDI
四、在不同的计算机的相同层的通信
  主机A              主机B        　
  Application          　Application
  Presentation          Presentation
  Session            　Session
  Transport            Transport
  Network    　Network      Network
  Data Link    Data Link      Data Link
  Physical    Physical      Physical
          路由器（仅仅具有三层的功能）
五、Data Encapsulation 数据封装及数据包的名称
    　数据格式        OSI层      　数据包的名称
  1  Data        　应⽤层      　DATA
  2  　TCP Data        传输层      　SEGMENT
  3  　IP TCP Data      ⽹络层        PACKET
  4  　LH IP TCP Data LT  　数据链路层    　FRame
  5  　00100101011110110  　物理层      　BITS
六、⾯向连接和⾮⾯向连接的协议
  Connection-Oriented  　VS  Connectionless
  Connection-oriented  　Error Recovery (reliability)    LLC type2、TCP、SPX、X.25
  Connection-oriented  　Pre-established Pathing      X.25、Frame Relay、ATM
  Connectionless    　简单地发送数据，没有⽤于      IPX、UDP
              错误恢复或建⽴路径的开端      LLC type 1
  区别error detection 和error Recovery
  错误检测：⽤FCS来检测传输中的错误
  错误恢复：丢失数据导致重传
  错误恢复的三个步骤：
  1、⽤初始化流来创建⼀个连接的协定。
  2、为连接定义headers，如TCP头。
  3、发送者需要确认数据已经送到。
  Error Recovery协议的例⼦和他们的特性
  Feature            TCP      　SPX      LLC2
  在两个⽅向都进⾏确认吗?    Yes      　Yes      　Yes
  转发确认？          Yes      　Yes      Yes
  ⽤byte或frame/packet计数？　Bytes      Packets    Frame s
  全部重传达，或仅传⼀个再等待，然后重传仅传⼀个全部重传全部重传
七、流控制（flow control）
  流控制的原因是发数据的计算机发得⽐接收者更快，或者⽐中间的设备转发得快。
  ⽽没有流控制会导致包被丢弃。
  3个基本⽅法：
  1、Buffering　仅仅接收⽅⽤⾜够⼤的缓冲空间放置⼊站数据直⾄其被处理，不尝试去减慢发送者的速度。
  2、Congestion Avoidance 接收者通知其Buffer已经满了。
  3、 Windowing 窗⼝是指发送者不需确认acknowledgement 可以发送的最⼤数据量
  流控制⽅法--总结
  Buffering        　(别名)              N/A
  Congestion Avoidance  　Stop/Start，RNR, Source Quench    SDLC
                                LAPB,LLC2
  Windowing                        　TCP.SPX.LLC2
1.3 以太⽹基础知识
⼀、Data Link (Layer2)Functions
  第⼆层协议：Ethernet、Token Ring、HDLC、Frame Relay、HDLC是Cisco路由器的默认Data Link协议（封装）  Function 1：Arbitration仲裁。
  Ethernet⽤CSMA/CD. Carrier Sense Multiple Access/Collision Defect
  Token Ring 使⽤Token令牌。
  HDLC不需仲裁，HDLC是point-to-point link ，全双⼯，可以同时发送数据。
  Frame Relay full duplex link 不需仲裁
  常见frame类型
  ·Function2:LAN Addressing
  LAN MAC Address 术语和特性：
  MAC                  Media Access Control.802.3(Ethernet)和
                      802.5（Token Ring）
  Ethernet Address, NIC Address    Media Access Control.802.3(Ethernet)和
  LAN address, Token Ring address    802.5（Token Ring）
  Card Address或Burnet-in-address    由供应商烧在LAN卡中的ROM或EEPROM中的地址
  Locally Administrated Address：    通过配置，可以代替烧卡地址
  Unicast Address 单点传送地址：    ⽹卡的⼀个特定的MAC地址
  Broadcast Address ⼴播地址：    　所有的⽹卡都要接收的⽬标地址
  Multicast Address 多播地址：    　特定的⼀组⽹卡的相同地址(不能⽤于令牌环)
  Function Address功能地址：    　⽤于令牌环，指定保留的服务给特定的设备
                      如Source-route桥⽤RPS功能地址
  HDLC不⽤地址，因为是点对点链路
  Frame Relay Virtual Circuits
  Data-link connection identifiers DLCI
  Function 3：Error Detection
  Frame check sequence(FCS) 帧校验排序
  Cyclical redundancy check(CRC) 循环冗余校验
  802.2、SAP、 SNAP、 HPLC、Frame Relay的帧不相同。
⼆、全双⼯和半双⼯
  10BaseT Full-Duplex操作：因为不可能冲突，不需要Loopback到接收Pair
  快速以太⽹的特点：
  ①快速100Mbps
  ②⾃动控制，允许设备决定另⼀端设备的类型，是半双⼯还是全双⼯
　10BaseT Half-Duplex操作：需要Loopback到本⽹卡，防⽌同时发数据和收数据。
1.4 Cisco三层分布式模型及设备
  这是思科⾃⼰定义的分布式模型，理解Cisco三层分布式模型可以帮助我们准确选择合适的思科设备
  访问层：直接控制到桌⾯的⽹络连接，⼤多使⽤底端交换机，如cisco1900系列、 cisco2900系列交换机
  分布层：连接访问层设备，提供访问列表、数据包过滤及排序、安全和⽹络策略、路由等功能，⼤多使⽤路由器，
如cisco2500系列、cisco2600系列、cisco3600系列路由器。
  核⼼层：作为主⼲的⾼带宽、⾼速度、⾼可⽤性、低延迟以及使⽤收敛时间较短的路由协议，⼤多使⽤⾼端的交换机，
如cisco4000系列、cisco5000系列、cisco8500系列交换机。
1.5 线缆
  以太⽹是⾮常成熟的技术，现在的许多⽹络线缆都是以太⽹标准的，如100BaseTX等，这⾥的100指的是快速以太⽹，带宽为100Mbit/s, ⽽Base指的是⽤数字信号传送信息的基带，TX则是指的线缆类型是5，6，7类的UTP双绞线。具体的线缆类型见教材。
  常⽤的UTP线缆类型：
  Straight-Through直通线：⽤于PC机与集线器、交换机的连接
  Crossover交叉线：⽤于集线器、交换机之间的连接，两台PC机互联也需⽤此类线
  Rollover反转线：⽤于将PC机的COM⼝和交换机或路由器的CONSOLE⼝相连，在PC机的超级终端进⾏交换机或路由器的配置。

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