一、網(wǎng)際互聯(lián)的基本知識:
解決網(wǎng)絡(luò)擁塞的辦法:將一個大的網(wǎng)絡(luò)或分成多個小的網(wǎng)絡(luò),也稱為網(wǎng)絡(luò)分段,使用的設(shè)備有路由器、交換機(jī)或網(wǎng)橋。
注:路由器、交換機(jī)和網(wǎng)橋都可以分隔沖突域,但是交換機(jī)和網(wǎng)橋不能分隔廣播域,路由器可以分隔廣播域。
引起阻塞的原因:在一個廣播中有太多的主機(jī)、廣播風(fēng)暴【當(dāng)廣播數(shù)據(jù)充斥網(wǎng)絡(luò)無法處理,并占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬,導(dǎo)致正常業(yè)務(wù)不能運(yùn)行,甚至徹底癱瘓】、組播【Multicast:在發(fā)送者和每一接收者之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接。如果一臺發(fā)送者同時給多個的接收者傳輸相同的數(shù)據(jù),也只需復(fù)制一份的相同數(shù)據(jù)包。它提高了數(shù)據(jù)傳送效率】、低帶寬、為連接到網(wǎng)絡(luò)中添加了集線器、大量的ARP或IPX流量。
二、International organization to standardization 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)創(chuàng)建了Open system interconnection 開放系統(tǒng)互聯(lián)(osi)參考模型,它是為網(wǎng)絡(luò)而夠建的基本層次結(jié)構(gòu)模型,它采用分層的方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
層(layer):描述了所有需求的有效通訊過程,并把這些過程邏輯上的組叫做層
層的優(yōu)點(diǎn):促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作,允許各個供應(yīng)商進(jìn)行開發(fā);各層之間相到獨(dú)立,把網(wǎng)絡(luò)操作分成低復(fù)雜性單元;靈活性好,某一層變化不會影響到別層,設(shè)計(jì)者可專心設(shè)計(jì)和開發(fā)模塊功能;各層間通過一個接口在想鄰層上下通訊。
OSI模式:應(yīng)用層(用戶接口,提供文件、打印、消息、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù),協(xié)議有:telnet\smtp\http\ftp)、它是實(shí)際應(yīng)用層次的接口
表示層(數(shù)據(jù)表示、加密等特殊處理)、。它為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù),并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和代碼的格式化。
會話層(保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)分)、負(fù)責(zé)建立、管理和終止表示層實(shí)體之間的會話連接。通訊方式有:單工、半雙工、雙工。
傳輸層:區(qū)分不同的上層應(yīng)用、建立應(yīng)用間的端到端的鏈接、提供可靠和不可靠的連接。【三次握手】
傳輸層(提供可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)重傳前的錯誤糾正,tpc\udp)、將數(shù)據(jù)分段,并重組成數(shù)據(jù)流。它負(fù)責(zé)為實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用程序的多路復(fù)用、建立會話鏈接和斷開虛電路提供機(jī)制。它可以是而連接的或無連接的數(shù)據(jù)傳輸。
流量控制:根據(jù)所傳送的數(shù)據(jù)段的接收情況,對發(fā)送方做出確認(rèn);重傳沒有收到確認(rèn)的數(shù)據(jù)段;根據(jù)到達(dá)接收方的情況,對數(shù)據(jù)段進(jìn)行排序,以得到正確的順序。(這是通過傳輸層的流量控制功能和建立面向連接的會話實(shí)現(xiàn)的。)
面向連接的會話:發(fā)送方首先與其對端系統(tǒng)建立起面向連接的會話,即三次握手,數(shù)據(jù)傳輸完后,產(chǎn)生呼叫終止,以斷來虛電路。
面向連接的特征:建立了一條虛電路;使用排序、確認(rèn)和流量控制
流量控制的類型:緩沖、窗口機(jī)制和擁塞控制?!敬翱冢菏怯脕砜刂莆幢淮_認(rèn)的數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)量】
網(wǎng)絡(luò)層:定義與指寂協(xié)議相關(guān)的源和目標(biāo)邏輯地址。定義通過網(wǎng)絡(luò)的路徑;多鏈路鏈接。【廣播信息控制、多點(diǎn)發(fā)送信息控制、路徑優(yōu)化、流量管制、邏輯尋址、提供WAN連接、提供遠(yuǎn)程訪問】
網(wǎng)絡(luò)層(提供路由器用來決定路徑的邏輯尋址,ip或ipx)、
網(wǎng)絡(luò)層的工作過程:當(dāng)路由器的接口收到一個包時,路由器就檢查其目的IP地址。如果包不是發(fā)給它的,它就在其路由表中查找目的網(wǎng)絡(luò)地址。一旦路由器選擇了一個外出接口,包就被送到那個接口上并封裝成幀,最后被送出本地網(wǎng)絡(luò)。如果路由器在路由表中不能找到對應(yīng)于包的目的地址,它將其丟棄?!緮?shù)據(jù)包:用來在互聯(lián)網(wǎng)中傳送用戶數(shù)據(jù)。用來支持?jǐn)?shù)據(jù)傳送的協(xié)議叫路由協(xié)議,如IP】、【在互聯(lián)網(wǎng)中用來向相鄰路由器通告連接到網(wǎng)絡(luò)的所有路由器的更新信息稱為路由更新包。其協(xié)議稱為主動路由協(xié)議。RIP, RIPV2 , EIGRP , OSPF】
度量(metric)指定遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的距離。不同的協(xié)議采用的方法不同,像RIP采用“跳數(shù)”來計(jì)算。
牢記:1、默認(rèn)時,route將不會轉(zhuǎn)發(fā)任何廣播包和組播包;2、使用報(bào)文中的邏輯地址,來決定將包轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳的路由器;3、可以創(chuàng)建ACL控制進(jìn)入或流出接口的包的安全性。4、可以提供第二層的橋接功能,并可以同一接口同時進(jìn)行傳輸。5、可以提供虛擬LAN(VLAN)的連接。6、可以為特定類型的網(wǎng)絡(luò)流量提供報(bào)務(wù)質(zhì)量QOS.
路由器是用來連接各種網(wǎng)絡(luò),并將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡(luò)路由到另一個網(wǎng)絡(luò),默認(rèn)時分隔廣播域【段上所有設(shè)備的集合。】
路由器是真正的交換設(shè)備,它使用邏輯尋址并對數(shù)據(jù)包進(jìn)行交換(轉(zhuǎn)發(fā)),通過使用訪問表,還能夠過濾數(shù)據(jù)包,它使用路由表(是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的映射)來進(jìn)行路由選擇,并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)端的網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)據(jù)鏈路層:定義源和目標(biāo)的物理地址、與幀關(guān)聯(lián)的高層協(xié)議(service access point)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹樞?、?shù)據(jù)流控制、有向或無向的連接。
數(shù)據(jù)鏈路層:提供數(shù)據(jù)的物理傳輸,并處理出錯通知,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜土髁靠刂啤?/span>
介質(zhì)訪問控制(Media access control)802.3它定義了數(shù)據(jù)怎樣在介質(zhì)上進(jìn)行傳輸。線路控制、出錯通知(不糾正)、幀的傳遞順序和可選擇的流量控制。
MAC 子層(media access control):負(fù)責(zé)MAC尋址和定義介質(zhì)訪問控制方法{【爭用式:沖突不可避免的CSMA/CD; FCFS【first come first service】}; 【輪流式:訪問時間可預(yù)見,不發(fā)生沖突:但是要有TOKEN令牌?!浚?/span>
MAC子層協(xié)議有:802.3、802.5、FDDI(fiber distributed data interface)這三個Lan技術(shù)的不同在于幀結(jié)構(gòu)和訪問機(jī)制的不同。
邏輯鏈路控制(Logical link control)802.2它負(fù)責(zé)識別網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,然后對它們時行封裝
LLC子層(logical line control):為上層協(xié)議提供SAP服務(wù)訪問點(diǎn),并為數(shù)據(jù)加上控制信息.協(xié)議有(802.2協(xié)議只在LLC子層,為以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)提供了通用功能)
SAP(service access point)服務(wù)訪問點(diǎn):LLC子層為了網(wǎng)絡(luò)層的各種協(xié)議提供服務(wù),而上層可能運(yùn)行不同協(xié)議,為區(qū)分不同上層協(xié)議的數(shù)據(jù),要采用服務(wù)訪問點(diǎn)。
交換機(jī)和橋運(yùn)行在鏈路層:每段有自己的沖突域,所有的段都在同一一廣播域。
交換機(jī)不能用來創(chuàng)建互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),只是用來增強(qiáng)LAN功能,主要用途是使LAN工作的更好---優(yōu)化功能-----為用戶提供更多的帶寬。它不能向其它網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。它只能在交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部從一個端口向另一個端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
交換機(jī)之間的連接被認(rèn)為是一個沖突域。
延遲:指幀從一個端口進(jìn)入到從另一個端口出去所花費(fèi)的時間。
透明網(wǎng)橋:當(dāng)目的地與幀在不同的網(wǎng)段時,幀就被轉(zhuǎn)發(fā)到那個網(wǎng)段。
物理層:定義了介質(zhì)類型、連接器類型、信令類型 (ethernet \802.3\eia tia-232 \v.35),物理層的設(shè)備有:集線器(多端口的中繼器)、中繼器(信號放大、還原)、編碼-解碼器、傳輸介質(zhì)連接器。所有設(shè)備在同一沖突域、所有設(shè)備在同一廣播域、所有設(shè)備共享相同的帶寬。
物理層(設(shè)備間接或發(fā)送比特流、說明電壓、線速和線纜等),功能是發(fā)送和接收比特流,也用來在數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間實(shí)現(xiàn)接口。DCE一般位于服務(wù)提供商一端,DTE是連接設(shè)備。
DTE獲得的服務(wù)通常是由調(diào)制解調(diào)器或信道服務(wù)單元/數(shù)據(jù)服務(wù)單元(CSU/DSU)
集線器實(shí)際是多端口中繼器。中繼器接收數(shù)字信號并進(jìn)行放大和整形。
集線器:同一個沖突域(接入設(shè)備越多沖突機(jī)率越大,用CSMA/CD技術(shù));網(wǎng)橋也是分隔沖突域。
All people seem to need data processing,所有人都需在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
Application layer; presentation ; session; transport ; network ; data link ; physical ;
Pdu(protocol data unit)協(xié)議數(shù)據(jù)單元:每一層使用自己層的協(xié)議和別的系統(tǒng)的對應(yīng)層相互通訊,協(xié)議層的協(xié)議在對等層之間交換的信息
封裝(encapsulate/encapsulation):數(shù)據(jù)要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,要從高層一層一層的向下傳送,如果一個主要要傳送數(shù)據(jù)到別的主機(jī),先把數(shù)據(jù)裝到一個特殊協(xié)議報(bào)頭中,這個過程叫。分為切片和控制信息兩部分組成。
封裝的過程:用戶信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)段,并在發(fā)送方和接收方主機(jī)之間建立一條可靠的連接;數(shù)據(jù)段轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包或數(shù)據(jù)報(bào),并在報(bào)頭中放上邏輯地址;數(shù)據(jù)包或數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)換為幀;幀轉(zhuǎn)換為比特流,并采用數(shù)字編碼和時鐘方案。
沖突(collision):在以太網(wǎng)中,當(dāng)兩個節(jié)點(diǎn)同時傳輸數(shù)據(jù)時,從兩個設(shè)備發(fā)出的幀將會碰撞,在物理介質(zhì)上相遇,彼此數(shù)據(jù)都會被破壞。
沖突域(collision domain)一個支持共享介質(zhì)的網(wǎng)段。
廣播域(broadcast domain):廣播幀傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)范圍,一般是路由器來設(shè)定邊界(因?yàn)?/span>route不轉(zhuǎn)發(fā)廣播)
三、以太網(wǎng)組網(wǎng)
以太網(wǎng)采用競爭型的介質(zhì)訪問方法,允許網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)共享同一條鏈路的帶寬。
CSMA/CD(carrier sense multiple access/collision detect):一種介質(zhì)訪問的控制方法,當(dāng)在同一個共享網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點(diǎn)同時傳送數(shù)據(jù)包時,不可避免的會產(chǎn)生沖突,而CSMA/CD機(jī)制就是用來解決這種沖突問題。
工作原理:當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)想在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)時,它首先檢查線路上是否有其它主機(jī)的信號在傳送,如果有,說明其他主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù),自己則利用退避算法【當(dāng)沖突發(fā)生時所需的重傳延遲】等一會再試圖發(fā)送;如果線路上沒有其它主機(jī)的信號,自己就將數(shù)據(jù)發(fā)送出去,同時,不停的監(jiān)聽線路,以確信其他主機(jī)沒有發(fā)送數(shù)據(jù),如果檢測到有他信號,自己就發(fā)送一個JAM阻塞信號,通知網(wǎng)段上的其它節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送數(shù)據(jù),這時,其它節(jié)點(diǎn)也必須采用退避算法等一會再試圖發(fā)送。
CSMA/CD的重要特性:使用CSMA/CD協(xié)議的以太網(wǎng)不能進(jìn)行全雙工通訊,而只能進(jìn)行雙向交替通信(半雙工通信);每個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內(nèi),存在著遭遇碰撞的可能性;這種發(fā)送的不確定性使整個以太網(wǎng)的平均通信量遠(yuǎn)小于以太網(wǎng)的最高數(shù)據(jù)率
能夠有效防止數(shù)據(jù)被傳送到整個網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備有網(wǎng)橋和路由器。
全雙工以太網(wǎng)用于以下三種情況:交換機(jī)到主機(jī)的連接;交換機(jī)到交換機(jī)的連接;使用交叉電纜的從主機(jī)到主機(jī)的連接。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中只有兩個節(jié)點(diǎn)時,全雙工以太網(wǎng)需要點(diǎn)到點(diǎn)的連接,除了集線器以外,其它任何設(shè)備都可以遠(yuǎn)行全雙工。
半雙工以太網(wǎng)共享一個沖突域;全雙工以太網(wǎng)有專用的沖突域;
重點(diǎn):在全雙工模式下,不會有沖突域;專用的交換機(jī)端口可用于全雙工節(jié)點(diǎn);主機(jī)的網(wǎng)卡和交換機(jī)端口必須能夠運(yùn)行在全雙工模式下。
以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層:主要負(fù)責(zé)以太網(wǎng)的尋址,通常稱為硬件尋址或MAC尋址。其負(fù)責(zé)將位組合成字節(jié),并將字節(jié)組合成幀。從網(wǎng)絡(luò)層傳遞過來的數(shù)據(jù)包被封裝成幀,并根據(jù)介質(zhì)訪問的類型進(jìn)行傳輸。
在幀的格式中采用循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)進(jìn)行差錯檢測。不糾正。
將一個幀封裝到不同類型的幀中,就稱為隧道技術(shù)。
以太網(wǎng)的物理層:
10Base2 它的傳輸為10Mb/s,采用基帶傳輸技術(shù),每個網(wǎng)段的距離限制為185米,它被稱為細(xì)纜網(wǎng),在單個網(wǎng)段上最多可支持30個工作站。采用的是帶AUI(Attachment unit interface)連接器的總結(jié)構(gòu),并且在物理上和邏輯上都采用總線結(jié)構(gòu)。2表示最大距離幾乎為200米。
10Base5 稱為粗纜網(wǎng)。如果采用中繼器,最大傳輸距離可達(dá)2500M,可支持1024個用戶。
10BaseT 采用3類非屏蔽雙絞線,每臺設(shè)備必須連接到集線器或交換機(jī)上。
AUI實(shí)際上不支持100Mb/s,
MII(media independent interface)介質(zhì)無關(guān)接口。可支持100Mb/s、采用的半字節(jié),定義為4位。而千兆介質(zhì)無關(guān)接口,定義為8位。
802.3u(fastethernt)和802.3ethernet都采用最大傳輸單元(MTU),相同的介質(zhì)訪問控制(MAC)
以太網(wǎng)電纜的連接:直通電纜【主機(jī)到交換機(jī)或集線器;路由器到交換機(jī)或集線器(1236)】、交叉電纜【交換機(jī)到交換機(jī)、集線器到集線器、主機(jī)到主機(jī)、集線器到交換機(jī)、路由器直連到主機(jī)(1326)】、反轉(zhuǎn)電纜【實(shí)現(xiàn)主機(jī)到路由器控制臺串行通信端口的連接】