網絡基礎一 交換機 路由器 OSI7層模型
第1章 網絡基礎
1.1 網絡的出現
解決計算機通訊的需求
實現計算機信息可以傳遞
1.2 主機之間實現通訊基本要求（三要素）
①. 需要在兩臺主機之間建立物理連接，物理連接的方式有網線 光纖線 wifi 藍牙，將這些方式統稱為介質；
②. 兩臺主機可以識別數據信息，通過二進制數的方式，利用制定好的協議標準。
③. 將二進制數轉換為電信號，從而可以讓介質識別傳輸，利用網卡發送/接收數據：
在發送數據的時候，將二進制數轉換為電信號
在接收數據的時候，將電信號還原為二進制數
通過網卡調制或接收不同的信號；
1.2.1 網線與光纖
利用網線傳輸的是電信號
利用光纖傳輸的是光信號
1.2.2 計算機中的信息傳遞
計算機利用二進制表示數據信息：
實例1-1 例如：
你好==01 01==你好 利用高低電壓識別二進制信號 0 低電壓 1 高電壓
實例1-2 多個連續的高/低電壓
000 111 ===>> 規定每秒鐘只接收和發送一個信號
網卡上面都會存在相應的網絡速率 100mbps == 每秒鐘傳輸的數據包的個數
100M=100000K=100000000bit 0 1 統稱為位
1.2.3 影響網絡傳輸效率的因素有三點
發送方的網卡速率
接收方的網卡速率
傳輸介質的傳輸速率
1.2.4 存儲數據字節與比特換算公式
網絡領域：識別數據信息---bit 比特
系統領域：識別數據信息---byte 字節
1byte = 8bit 1bit = 1/8byte
第2章 交換機與路由器
2.1 交換機
2.1.1 為什麽要有交換機
為了實現多臺主機之間互相通訊的需求
交換機可以實現隔離沖突域，但是無法實現隔離廣播域
2.1.2 交換機實現互相通訊的要求
01）找到需要接受我信息的人，在一個交換網絡中，需要通過廣播
02）讓接收人可以獲悉接收的信息是發送給自己的，需要借助網絡標識，即mac地址
mac地址是物理地址，mac地址全球唯一
03）當網絡中發送的廣播包過多時，也會影響網絡中主機的性能，
造成這種問題稱為廣播風暴
一個廣播風暴的波及範圍只在一個局域網中
在一個局域網中，所有的主機在一個廣播域，一個交換機有多少個端口，就有多少個沖突域
2.1.3 交換機的特點
在一個交換機的端口上所連接的所有終端設備，均在一個網段上（稱為一個廣播域）
並且一個網段會有一個統一的網絡標識，會產生廣播消耗設備cpu資源。
交換機可以隔離沖突域，每一個端口就是一個沖突域
終端設備接入
基本的安全功能
2.1.4 廣播風暴
廣播風暴（broadcast storm）簡單的講是指當廣播數據充斥網絡無法處理，並占用大量網絡帶寬，導致正常業務不能運行，甚至徹底癱瘓，這就發生了“廣播風暴”。一個數據幀或包被傳輸到本地網段 （由廣播域定義）上的每個節點就是廣播；由於網絡拓撲的設計和連接問題，或其他原因導致廣播在網段內大量復制，傳播數據幀，導致網絡性能下降，甚至網絡癱瘓，這就是廣播風暴。
2.2 路由器
2.2.1 為什麽要有路由器
既要隔離廣播風暴，有能讓不同的局域網中的主機可以實現通訊
2.2.2 多個路由器互聯
多個路由器互聯，路由表信息實現統一一致的過程稱為“路由表收斂”，路由器彼此之間說悄悄話，實現路由收斂的方式稱為 路由器協議
2.2.3 主機身份標識信息
局域網編碼+主機編碼=經過路由器的身份標識信息
網段（網絡地址）+ 主機地址=IP地址
2.3 路由協議
2.3.1 靜態路由器協議
需要手動的指明我要到達的目標網絡，是通過路由器哪個接口對應連接的路由器到達
（路由表收斂快）
2.3.2 動態路由器協議
采用類似廣播的方式，每臺路由器都告知其他相連的路由器，我所連了哪些網絡
（配置操作簡單--RIP OSPF EIGRP）
2.4 廣播域與沖突域
路由器：每一個端口是一個廣播域也是沖突域
交換機：每一個端口都是一個沖突域，一臺交換機共一個廣播域
第3章 網絡劃分
3.1 按網路層次劃分
核心層、匯聚層、接入層
3.1.1 核心層
將網絡主幹部分稱為核心層，核心層的主要目的在於通過高速轉發通信，提供油畫，可靠的骨幹傳輸結構，因此核心層交換機應擁有更高的可靠性，性能和吞吐量。
3.1.2 匯聚層
將位於接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層，匯聚層交換層是多臺接入層交換機的匯聚點，它必須能夠處理來自接入層設備的所有通信量，並提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機與接入層交換機比較，需要更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。
3.1.3 接入層
通常將網絡中直接面向用戶連接或訪問網絡的部分稱為接入層，接入層目的是允許終端用戶連接到網絡，因此接入層交換機，具有低成本和高端口密度特性。
3.2 按規模劃分
局域網、城域網、廣域網
3.2.1 局域網
本地私有的一共網絡範圍，如果是一個規模比較大的局域網，也會成為一共園區網。
3.2.2 城域網
如果一個網絡的覆蓋面積達到了一個城市，就可以成為城域網
3.2.3 廣域網
如果覆蓋的面積達到了全國或是全球，就成為廣域網。全球最大的廣域網是internet 互聯網。
第4章 OSI7層模型組成
4.1 模型結構
由上至下。
| 層 | 功能 | 數據單元 |
|
| 應用層 | 網絡進程到應用程序。針對特定應用規定各層協議、時序、表示等，進行封裝 。在端系統中用軟件來實現，如HTTP等 | Data （數據） | 主機層 |
| 表示層 | 數據表示形式，加密和解密，把機器相關的數據轉換成獨立於機器的數據。規定數據的格式化表示 ，數據格式的轉換等 | ||
| 會話層 | 主機間通訊，管理應用程序之間的會話。規定通信時序 ；數據交換的定界、同步，創建檢查點等 | ||
| 傳輸層 | 在網絡的各個節點之間可靠地分發數據包。所有傳輸遺留問題；復用；流量；可靠o | Segments （數據段） | |
| 網絡層 | 在網絡的各個節點之間進行地址分配、路由和（不一定可靠的）分發報文。路由（ IP尋址）；擁塞控制。 | Datagram網絡分組/數據報文 | 媒介層 |
| 數據鏈路層 | 一個可靠的點對點數據直鏈。檢錯與糾錯（CRC碼）；多路訪問；尋址 | Bit/Frame（數據幀） | |
| 物理層 | 一個（不一定可靠的）點對點數據直鏈。定義機械特性；電氣特性；功能特性；過程特性 | Bit（比特） |
思考 ： 如何利用OSI7層模型實現主機間網際互聯
網絡基礎一 交換機 路由器 OSI7層模型