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前言

此次系列文章，作为计算机网络初级课程分享，其中涉及到的设备基本配置，使用 HUAWEI 设备，涉及到华为官方提供的网络实验模拟器–ENSP

一、名词阐述

什么是网络

网络：使用网络连接设备（路由器、交换机等），将终端设备连接起来，可以相互进行信息和数据的传递的过程

什么是服务器

顾名思义，可以向外提供服务的设备，其实就是一台超高配置的计算机，同样拥有计算机五大部件，安装有server版本的操作系统、可以开启相应的应用程序，提供对外访问的接口

什么是终端设备

是计算机网络中处于网络最外围的设备，主要用于用户信息的输入以及处理结果的输出等。可以是手机、pad、PC、洗衣机等

二、认识 OSI 模型、TCP/IP

OSI 模型的产生

早起计算机兴起，使用计算机也相对越来越多，为了计算机间信息和数据的传递，企业间开始开发自己公司独有的计算机产生数据、封装和处理信息的规范，但是这些规范，仅能使用在相同公司规范下的产品中，同样带来了不同公司的产品依然无法通信的问题。

因此，为了规划范标准，国际公有组织–ISO 提出了OSI 标准，实现了之前的问题

OSI 模型

ISO 组织提出OSI 模型后，各个公司开始，按照这套标准进行工业生产。

但是，在进行一些协议的开发、软件的开发等，开发人员还是发现，OSI 模型规范的过于细致，而是实施难度过于高，开发难度和成本也相当高。

随后，卡恩与瑟夫正式发表了TCP/IP协议，最终也到美国国防部的肯定，成为多数计算机共同遵守的一个标准。

所以，直到现在，OSI 模型仅作为网络工程机和开发工程师的开发、设计、和排查时的理论研究模型，我们真正应用到工业生产和现在正在使用的规化范标准依然是TCP/IP 协议栈。

OSI 模型和 TCP/IP 协议栈的对比

三、OSI 参考模型详解

TCP/IP 协议栈实际上就是OSI模型的合并，即阉割版，所以我们将重点介绍OSI 模型

开放式系统互联通信参考模型（英语：Open System Interconnection Reference Model，缩写为 OSI），简称为OSI模型（OSI model），一种概念模型，由国际标准化组织提出，一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。定义于ISO/IEC 7498-1。

注：我们将按照数据在计算机中产生、封装的顺序，从第七层到第一次，来逐层介绍OSI 参考模型的含义和具体功能

应用层，表示层，会话层-----控制层面(控制行为)

1、应用层

接收用户的数据，人机交互的接口，面向的应用程序

自然语言<---->逻辑语言

2、表示层

翻译：将逻辑语言（软件语言）转换为机器语言（二进制语言）。

解压缩，加解密功能等

3、会话层

针对传输的每一种数据（流量）建立（管理：维持、终止）一条虚连接（为了防止不同类 型的数据互相影响）

传输层，网络层，数据链路层，物理层----数据层面(行为的实施)

4、传输层

作用:

1.区分流量

2.定义数据传输方式

区分流量----依靠端口号

端口号： port ID , 数值范围1-65535

静态端口：又称为注明端口范围1-1023

动态端口：范围1024-65535

定义数据传输方式

TCP：传输控制协议，是一种面向连接的可靠传输协议

TCP 报文 20B

建议使用UDP传输的场景

1、对数据传输的实时性要求比较高

2、数据传输较大

3、对数据丢失不敏感

TCP 如何保证数据传输的可靠性

1、确认机制

数据传输中保证可靠传输的方案

1、确认重传

面向连接

• 什么是面向连接的传输方式
  在双方传输数据之前，双方先进行沟通和协商，保证，彼此能够传输数据、可以传输数据以及之间的网络链路是可以通信的，最终达到传输数据的条件和状态。
• 怎么保证面向连接
  TCP 三次握手

TCP 三次握手

• 显式确认：有明确的回复包
• 隐士缺认：没有明确的回复包（暗含式确认）

TCP 协议中的四种机制

确认 重传 排序 流控（滑动窗口）

什么是 PDU

PDU： 协议数据单元

OSI 中的PDU

5、网络层

IPV 4 编址

32位二进制，使用点分十进制表示

（1）地址的分类

• 地址分类：
  A类地址： 第一位固定为0
  0XXX XXXX —0-127（1-126），网络掩码默认为 255.0.0.0
  B类地址：前两位固定为10
  10XX XXXX—128-191，网络掩码默认为255.255.0.0
  C类地址：前三位固定110
  110X XXXX—192-223，网络掩码默认为255.255.255.0
  D类地址：前四位固定为1110
  1110 XXXX—224-239，组播地址，无掩码
  E类地址：前四位固定为1111
  1111 XXXX—240-255，科研地址。

特殊地址

• 0.X.X.X 无效地址（保留地址），0.0.0.0 无效地址 占位
• 127.0.0.1 本地测试 （127.X.X.X 测试地址）
• 网络号，网络位不变 主机位全为0 的地址（描述一个网段）
  162.1.1.1------------------162.1.0.0 255.255.0.0
  255.255.0.0
• 受限广播地址，255.255.255.255
• 定向（直接）广播地址，网络位不变，主机位全为1
  200.1.1.1 —> 200.1.1.255
  255.255.255.0
• 本地链路地址：link-local { 169.254.0.0 255.255.0.0 }

私有地址

• A类：10.0.0.0~10.255.255.255
• B类：172.16.0.0~172.31.255.255
• C类：192.168.0.0~192.168.255.255

IP地址范围变更

• 可变长子网掩码（VLSM）
• 无类域间路由（CIDR）：取相同位，去不同位

6、数据链路层

功能

1、LLC ：逻辑链路控制子层，为上层提供服务和接口，标识上层服务。

2、MAC：介质访问控制子层，控制物理层工作，并提供MAC地址，完成二层的物理寻址

数据链路层封装

• 局域网：
  以太网 Ethernet
• 广域网
  PPP
  HDLC
  ATM
  FR

MAC 地址

Mac地址构成： 48个二进制 书写使用12个十六进制 （一个十六进制需要使用4个二进制表示）书写 方式：减分十六进制或者点分十六进制

前24位：厂商 ID

后24位：产品 ID

数据帧结构

7、物理层

关注网络硬件的机械特性 光学特性 电学特性，电器、电压、波形等特性

传输介质

1、同轴电缆

2、RJ-45 双绞线

3、光纤

RJ-45 双绞线

• 线序：
  568A线序：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕
  568B线序：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕
• 设备接线规范
  平行线：又称为直通线 ，线序相同。不同层设备使用平行线。
  交叉线：线序不同。同层设备使用交叉线。
  全反线：又称为console线，配置线，线序相反，用户用户控制网络设备。

四、数据的封装与解封装

• 数据封装：产生数据的过程
• 数据解封装：接收数据进行读取的过程

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