第1單元-路由技術(shù)入門

了解OSI七層模型OSI七層模型來歷-調(diào)侃

“研究人員開始回顧OSI七層參考模型的起源，琢磨這個笨重的、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)了一個令人吃驚的事實。雖然我們早就知道，這個模型是一個小組的工作；但是我們不知道，那群人在一天深夜聚在酒吧里取笑美國的流行文化。他們在餐巾紙上胡亂寫下迪斯尼電影“白雪公主和七個小矮人”中的七個小矮人的名字，有人開玩笑說，‘7’對網(wǎng)絡(luò)分層來講是一個很好的數(shù)字。第二天上午在標準化委員會的會議上，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，他們對七個層次重新命名（使之聽起來更象科學(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（會話層）

（略）

6

Bashful

Presentation（表示層）

（略）

7

Grumpy

Application（應(yīng)用層）

（略）

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

OSI七層模型簡介數(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)會話層表示層應(yīng)用層上3層（應(yīng)用層）主要實現(xiàn)用戶與計算機的接口，并負責(zé)主機之間應(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）定義了怎樣通過物理電纜或者通過交換機和路由器進行數(shù)據(jù)傳輸。下面4層也決定了怎樣重建從發(fā)送方主機到目的主機的應(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。該層通過應(yīng)用程序來完成網(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)點的數(shù)據(jù)編碼的表示方式問題，以保證一個系統(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，該層可提供一種標準表示形式，用于將計算機內(nèi)部的多種數(shù)據(jù)表示格式轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)通信中采用的標準表示形式。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程表示層會話層會話層主要功能是管理和協(xié)調(diào)不同主機上各種進程之間的通信（對話），即負責(zé)建立、管理和終止應(yīng)用程序之間的會話。會話層得名的原因是它很類似于兩個實體間的會話概念。例如，一個交互的用戶會話以登錄到計算機開始，以注銷結(jié)束。保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)分會話層傳輸層用來完成用戶進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)，包括處理差錯控制和流量控制等問題。該層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細節(jié)，使高層用戶看到的只是在兩個傳輸實體間的一條主機到主機的、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)包通過各結(jié)點傳送的問題，即通過路徑選擇算法（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)過多的數(shù)據(jù)包而造成網(wǎng)絡(luò)阻塞，需要對流入的數(shù)據(jù)包數(shù)量進行控制（擁塞控制）。當數(shù)據(jù)包要跨越多個通信子網(wǎng)才能到達目的地時，還要解決網(wǎng)際互連的問題。網(wǎng)絡(luò)層

提供路由器用來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，解決兩個相鄰結(jié)點之間的通信問題，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)及校驗碼等信息。該層的主要作用是通過校驗、確認和反饋重發(fā)等手段，將不可靠的物理鏈路轉(zhuǎn)換成對網(wǎng)絡(luò)層來說無差錯的數(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，即進行流量控制，以防止接收方因來不及處理發(fā)送方來的高速數(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)進而組合成幀用MAC地址訪問介質(zhì)錯誤發(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)心的是通過物理鏈路從一個節(jié)點向另一個節(jié)點傳送比特流，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)心的問題有：多少伏電壓代表1？多少伏電壓代表0？時鐘速率是多少？采用全雙工還是半雙工傳輸？總的來說物理層關(guān)心的是鏈路的機械、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)議簇簡介過程／應(yīng)用層協(xié)議：SMTP,FTP,TFTP,HTTP,SNMP,DNS主機到主機層：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,無線LANTCP/IP協(xié)議棧之應(yīng)用層協(xié)議簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）郵件服務(wù)器運行SMTP協(xié)議發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)郵件。文件傳輸協(xié)議（FTP）用來進行文件的傳輸簡單文件傳輸協(xié)議（TFTP）用來進行文件的傳輸Telnet用來進行遠程登陸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)報協(xié)議（UDP）TCP簡介面向連接，可靠的傳輸協(xié)議UDP簡介非面向連接，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，是提供二層交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的，交換機會在自己的內(nèi)部形成一個MAC地址表，然后根據(jù)這個表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，再者，如果說網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大一點的話，機器數(shù)量多，交換機就要有足夠的MAC地址表來建立轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)表的MAC表，這個表是通過廣播包來收集到的，很容易形成廣播風(fēng)暴，影響網(wǎng)絡(luò)性能，利用ip地址進行廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)包之間路由，有以下幾點：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來做尋址轉(zhuǎn)發(fā)，也會在路由器上形成一個路由表跟前面所說的MAC表是差不多的，但是要比MAC地址表穩(wěn)定！尋址過程11111111==255十進制，二進制互相轉(zhuǎn)化思考題1.現(xiàn)在有一個C類的網(wǎng)段/24，要將這個網(wǎng)段分給四個部門，如何平均分配。2.需要將一個C類網(wǎng)段/24劃分成8個子網(wǎng)，平均分