本文講述了HCIA認(rèn)證學(xué)習(xí)筆記：傳輸介質(zhì)與OSI模型。分享給大家供大家參考，具體如下： 

• 了解一些常見(jiàn)的傳輸介質(zhì)

1、同軸電纜

同軸電纜是一種早期使用的傳輸介質(zhì)，同軸電纜的標(biāo)準(zhǔn)分為兩種，10BASE2和10BASE5。雖然都支持10Mbps的傳輸速率，但其傳輸速率早不能滿足目前企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需求，因此同軸電纜在目前企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中很少應(yīng)用。

2、雙絞線

比起同軸電纜，雖然傳播距離只有100米，但它造價(jià)更便宜，部署成本更低，且能支持多種傳輸速率，可達(dá)到千兆傳播速率。雙絞線使用RJ-45接頭連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 為保證終端能夠正確收収數(shù)據(jù)，RJ-45接頭中的針腳必須按照一定的線序排列。常記568B標(biāo)準(zhǔn)線序：橙白、橙、綠白、藍(lán)、藍(lán)白、綠、棕白、棕。

雙絞線不僅可以傳輸數(shù)據(jù)，還可以供電。

3、光纖

雙絞線和同軸電纜傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用的是電信號(hào)，而光纖傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用 的是光信號(hào)。光纖支持的傳輸速率包括10Mbps，100Mbps，1Gbps， 10Gbps，甚至更高。傳輸距離和效率上都優(yōu)于前兩種介質(zhì)。

4、串口電纜

常用的串口電纜標(biāo)準(zhǔn)為 RS-232，同時(shí)也是推薦的標(biāo)準(zhǔn)。但是RS-232的傳輸速率有限，傳輸距離僅為6米。

• 理解沖突域和雙工模式的概念

1、沖突域概念

共享介質(zhì)上發(fā)生不同數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹丿B，信號(hào)沖突的地方叫沖突域。

2、沖突域解決方法

載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)技術(shù)（先聽(tīng)后發(fā)，邊發(fā)邊聽(tīng)，沖突停収發(fā)，隨機(jī)延遲后重發(fā)。）：終端設(shè)備不停地檢測(cè)共享線路的狀態(tài)。如果線路空閑，則可以發(fā)送 數(shù)據(jù)；如果線路不空閑，則等待一段時(shí)間后綆續(xù)檢測(cè)。如果終端設(shè)備檢測(cè)到?jīng)_突，會(huì)停止發(fā)信息，并強(qiáng)化沖突信號(hào)，使線路上其他站點(diǎn)能夠盡早檢測(cè)到?jīng)_突。

3、雙工模式

分半雙工和全雙工，半雙工講究一個(gè)時(shí)間只能發(fā)或收，如對(duì)講機(jī)。全雙工講究一個(gè)時(shí)間可以同時(shí)發(fā)和收，如手機(jī)打電話。同一物理鏈路上相連的兩臺(tái)設(shè)備的雙工模式必須保持一致。

OSI模型下四層

• 小知識(shí)點(diǎn)

1位 = 1比特    1字節(jié) = 8位 = 8比特   1字 = 2字節(jié) = 16位 = 16比特   一個(gè)英文或數(shù)字占一個(gè)字節(jié)，中文占兩個(gè)字節(jié)。

• 物理層

常用設(shè)備：光纖、雙絞線、同軸電纜、貓、HUB、網(wǎng)卡、集線器

數(shù)據(jù)格式：電流(比特流)

• 數(shù)據(jù)鏈路層

常用設(shè)備：二層交換機(jī) 網(wǎng)橋

常用術(shù)語(yǔ)：MAC地址(48bit)

作用：連接物理層和網(wǎng)絡(luò)層，控制數(shù)據(jù)幀在物理鏈路上傳輸。

數(shù)據(jù)格式：幀

左邊兩種幀格式，IEEE802.3較為常用。其中Type/Length字段用于辨析幀格式。D.MAC表示目的MAC地址(6字節(jié))，S.MAC表示源MAC地址(6字節(jié))、Type字段用于表示上一曾層(網(wǎng)絡(luò)層)的協(xié)議(如IP、ARP)、FCS提供了一種錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制、Length定義了Data的字節(jié)數(shù)、LCC數(shù)據(jù)鏈路控制。

數(shù)據(jù)幀發(fā)送形式：?jiǎn)尾ィ▎我坏脑炊税l(fā)送到單一的目的端,第8位固定為0）、廣播（單一的源發(fā)送到共享以太網(wǎng)上的所有主機(jī),目的MAC地址全1）、組播（單一的源發(fā)送到共享以太網(wǎng)上的特定一組主機(jī)，第8位固定為1）

傳輸過(guò)程介紹：如果目的MAC地址不是本機(jī)MAC地址，也不是本機(jī)偵聽(tīng)的組播或廣播 MAC地址，則主機(jī)會(huì)丟棄收到的幀。 如果目的MAC地址是本機(jī)MAC地址，則接收該幀，檢查幀校驗(yàn)序列（ FCS）字段，并與本機(jī)計(jì)算的值對(duì)比來(lái)確定幀在傳輸過(guò)程中是否保持了完整性。如果幀的FCS值與本機(jī)計(jì)算的值不同，主機(jī)會(huì)認(rèn)為幀已被破壞 ，就會(huì)丟棄該幀。如果該幀通過(guò)了FCS校驗(yàn)，則主機(jī)會(huì)根據(jù)幀頭部中的 Type字段來(lái)確定將幀發(fā)送給上層哪個(gè)協(xié)議處理。

• 網(wǎng)絡(luò)層

常用設(shè)備：三層交換機(jī)、路由器、防火墻

常用術(shù)語(yǔ)：IP協(xié)議   ARP協(xié)議

數(shù)據(jù)格式：包packet

IP報(bào)文頭部信息用于指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)報(bào)文進(jìn)行路由和分片。IP報(bào)文頭部長(zhǎng)度為20到60字節(jié)，Version表示ip版本，即ipv4；根據(jù)Source IP Address和Destination IP Address可以判斷目的端是否與發(fā)送端位于同一網(wǎng)段，如果二者不在同一網(wǎng)段，則需要采用路由機(jī)制進(jìn)行跨網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)。IP包過(guò)長(zhǎng)會(huì)分片，隨后重組。Identification標(biāo)志用于區(qū)別是否同一個(gè)包，Flags用于區(qū)別是否是包的最后一個(gè)分片(0),Fragment Offset是片偏移，第一個(gè)分片其值為0，第二個(gè)分片其值為第一個(gè)分片總比特加一，其作用是配合標(biāo)志進(jìn)行重組。Time to Live是包在傳輸過(guò)程的生存時(shí)間，報(bào)文每經(jīng)過(guò)一臺(tái)三層設(shè)備，TTL值減1。初始TTL值由源 端設(shè)備設(shè)置。當(dāng)報(bào)文中的TTL降為0時(shí)，報(bào)文會(huì)被丟棄。Protocol用于區(qū)分傳輸層的協(xié)議，如TCP、UDP。

IP地址分類：IPv4地址被劃分為A、B、C、D、E五類，每類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)包含不同的字節(jié)數(shù)。故A類地址網(wǎng)絡(luò)位可分126個(gè)(減去全0：本網(wǎng)絡(luò)和127.0.0.0：回環(huán)地址)。A，B，C類地址段中都預(yù)留了特定范圍的地址作為私網(wǎng)地址。

IP編址：IP編址通過(guò)IP和掩碼實(shí)現(xiàn)，IP地址由48位組成，分成網(wǎng)絡(luò)位和主機(jī)位。除去正常的ip地址外，有兩個(gè)特殊的ip，一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)地址，主機(jī)位全0；另一個(gè)是廣播地址，主機(jī)位全1；

地址規(guī)劃：給定IP地址，根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)規(guī)劃變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM），進(jìn)行地址的規(guī)劃。

無(wú)類間路由：通過(guò)縮短子網(wǎng)掩碼，將一群路由進(jìn)行匯總，減少了路由表的規(guī)模，提高了路由器的可擴(kuò)展性。

網(wǎng)關(guān)：用于轉(zhuǎn)發(fā)不同網(wǎng)段的數(shù)據(jù)包,網(wǎng)關(guān)設(shè)備上連接本地網(wǎng)段的接口地址即為該網(wǎng)段的網(wǎng)關(guān)地址。

• 傳輸層

常用術(shù)語(yǔ)：TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、FTP協(xié)議、端口

端口：用于區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，分為知名端口(端口固定0~1023)和動(dòng)態(tài)端口(1024~65535)；

數(shù)據(jù)格式：段segment

Source Port是16位源端口；Destination Port是16位目的端口；Sequence Number是32位序列號(hào)，用于區(qū)別段，方便重組；Acknowledge Number是32位確認(rèn)序列號(hào)號(hào)，用于標(biāo)識(shí)接收端確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)段。確認(rèn)序列號(hào)為成功收到，則數(shù)據(jù)序列號(hào)加1。Window是16位窗口大小，是接收端期望收到的數(shù)據(jù)段最大字節(jié)，所以窗口大小的最大值為65535字節(jié)，該機(jī)制通常用來(lái)進(jìn)行流量控制；Checksum是16位校驗(yàn)和，用于接收端檢測(cè)數(shù)據(jù)段是否完整；SYN是序列號(hào)，用于建立連接，如果前一個(gè)數(shù)據(jù)包的序列號(hào)是0而該數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)區(qū)攜帶了100B，則下一個(gè)數(shù)據(jù)包的序列號(hào)應(yīng)該是100；ACK是確認(rèn)號(hào)，確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)段的序列號(hào)，表示它準(zhǔn)備接受的下一個(gè)數(shù)據(jù)包的序列號(hào)；FIN是關(guān)閉連接標(biāo)志；PSH表示有Data傳輸；RST表示連接重置；

三次握手：

主機(jī)A隨機(jī)生成一個(gè)序列號(hào)a并發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)段給服務(wù)器A，說(shuō)：“我想跟你建立連接”，服務(wù)器A收到了，就隨機(jī)生成一個(gè)序列號(hào)b，且將ACK置1，確認(rèn)序列號(hào)為a+1（表示下一次要接受數(shù)據(jù)段的序列號(hào)），最后發(fā)給主機(jī)A，說(shuō)：“我收到了你的信息，表示同意”，主機(jī)A收到服務(wù)器A的回復(fù)后，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)段序列號(hào)加1，且確認(rèn)號(hào)ACK置1，再次發(fā)送給主機(jī)B一個(gè)訊息，說(shuō)：“我收到了你的同意”

四次揮手：

之所以要多一次的原因個(gè)人認(rèn)為是全雙工的原因，對(duì)于雙方的斷開(kāi)，對(duì)方都要給予ACK確認(rèn)。

UDP：不可靠傳輸協(xié)議，但速度更快。UDP適合傳輸對(duì)延遲敏感的流量，如語(yǔ)音和視頻。

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