网络简介 及 OSI七层网络模型
网络简介 及 OSI七层网络模型
- 广域网 局域网 城域网 简介
- OSI七层网络模型
- 参考链接
广域网 局域网 城域网 简介
网络在地理位置上分为 局域网， 城域网， 广域网。
局域网(Local Area Network,简称LAN)，那就是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的地区范围较小。属于内部网络。特点就是：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。
城域网(Metropolitan Area Network,简称MAN)：其覆盖范围在局域网和广域网之间。一般指覆盖范围为一个城市的网络。
广域网(Wide Area Network ,简称WAN)是一种跨地区的数据通讯网络,通常包含一个国家或地区。广域网通常由两个或多个局域网组成。对照OSI七层模型，广域网技术主要位于底层的3个层次,分别是：物理层、数据链路层和网络层。
超过一个局域网，就会进入广域网的范围内了。或者可以看作是，广域网等于是把局域网连接起来成为更大的网络。一个国家应该算是一个广域网，而超过这个范围，将许多*的广域网结合在一起，就形成了全球互联的“因特网”。因特网是局域网再发展，广域与广域再结合的结果。互联网又名因特网，是全球最大的广域网。互联网可以说就是用物理设备将各个“局域网”相连组成的更大的“局域网“，更大局域网层层相连，最终就组成了”互联网“，
OSI七层网络模型
OSI模型，即开放式通信系统互联参考模型(Open System Interconnection,OSI/RM,Open Systems Interconnection Reference Model)，是国际标准化组织(ISO)提出的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，简称OSI。
OSI模型是开放系统互连参考模型，为开放式的互连信息提供一种功能的框架。举个栗子，你通过计算机向其他人传递某一个信息的时候，要保证信息正确准确的传递到他的计算机上，就要遵守一定的协议。否则，他的计算机可能就不能识别你的信息。这个协议是人为建立的，在1979年国际标准化组织建立了一个分委会来专门研究一种用于开放系统的体系结构，用来定义连接异种计算机的标准主体结构。
第一层：物理层
物理层的作用就是通过物理手段把电脑连接起来，它主要规定了网络的一些电气特性，作用是负责传送0和1的电信号,是比特流的透明传送。
通过物理手段将设备连接起来组网，物理手段就是光缆、电缆、网线、插头、无线电波（WiFi）等，为设备之间的信息传输提供可靠环境，可以在通信的两个数据终端的设备之间连接起来形成一条通路。比如中美之间的网络通信是通过海底光缆。
第二层：数据链路层
①.定义
物理层就是传输电路的0和1信号的，但是单纯的0和1没有意义，必须规定解读方式：多少个0和1算一组？每个信号有什么意义？——这就是链路层的意义，它在物理层的上方，确定了0和1的分组方式。我们常见的链路层产品就是网卡，网桥等。
②.以太网协议
早些时候，各个公司都有自己的电信号分组方式，后来出现了“以太网”这种协议逐渐占据了主导的地位。“以太网”规定，一组电信号构成一个数据包，叫做“帧（Frame）”；每一帧分成两个个部分：标头（Head）和数据（Data）。
因此，数据链路层链路层的数据包就叫“以太网数据包”，他由“标头”和“数据”两部分组成——其中，“标头”包含数据包的一些说明项，比如发送者、接受者、数据类型等等。
这里写图片描述
③.MAC地址
上面我们提到，以太网数据包的“标头”包含了发送者和接受者的信息，那么，发送者和接受者是如何标识的呢？
以太网规定，连入网络的所有设备，都必须具有“网卡”接口。数据包必须是从一块网卡，传送到另一块网卡，网卡的地址，就是数据包的发送地址和接受地址，也叫MAC地址。每块网卡出厂的时候，都有全世界独一无二的MAC地址，长度是48位的二进制，通常用12个十六进制数表示。前6个十六进制是厂商编号，后6个是该厂商的网卡流水号，有了MAC地址，就可以定位网卡和数据包的路径了。
④.广播
定义地址只是第一步，后面还有更多步骤——首先，一块网卡怎么只带另一块网卡的MAC地址？回答是有一种ARP协议，可以解决这个问题。这个留到后面介绍，这里只需要知道，以太网数据包必须知道接收方的MAC地址，然后才能发送。
其次，就算有了MAC地址，系统怎样才能把数据包准确送到接收方？回答是以太网采用了一种很”原始”的广播式的方式，它不是把数据包准确送到接收方，而是向本网络（局域网）内所有计算机发送，让每台计算机自己判断，是否为接收方。
一台计算机向本局域网内的所有电脑均发送相同的数据包，其他计算机收到这个数据包之后，会读取这个数据包的“标头”，找到其中接收方（目标方）的MAC地址，然后与自身的MAC地址进行比对，如果两者相同，说明就是要发给自己的，然后接受这个包并做出进一步的处理，否则丢弃这个包。这种发送方式就叫“广播”，主要通过分组交换机或者网络交换机进行。
第三层：网络层
具体的说数据链路层的数据在这一层被转换为数据包，然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制，将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。我们常见的是路由器、网关等。
一般地，数据链路层是解决同一网络内节点之间的通信，而网络层主要解决不同子网间的通信。例如在广域网之间通信时，必然会遇到路由（即两节点间可能有多条路径）选择问题。网络层的出现，他的作用是引入一套新的地址，使我们能够区分哪些计算机属于同一个子网，这个套机制就叫做“网络地址”，也就是“IP地址”。
在实现网络层功能时，需要解决的主要问题如下：
寻址：数据链路层中使用的物理地址（如MAC地址）仅解决网络内部的寻址问题。在不同子网之间通信时，为了识别和找到网络中的设备，每一子网中的设备都会被分配一个唯一的地址。由于各子网使用的物理技术可能不同，因此这个地址应当是逻辑地址（如IP地址）。交换：规定不同的信息交换方式。常见的交换技术有：线路交换技术和存储转发技术，后者又包括报文交换技术和分组交换技术。
路由算法：当源节点和目的节点之间存在多条路径时，本层可以根据路由算法，通过网络为数据分组选择最佳路径，并将信息从最合适的路径由发送端传送到接收端。
连接服务：与数据链路层流量控制不同的是，前者控制的是网络相邻节点间的流量，后者控制的是从源节点到目的节点间的流量。其目的在于防止阻塞，并进行差错检测
第四层：传输层
当一个数据包从网上发送过来的时候，我们需要一个参数来区分，他到底是提供哪个进程使用的——这个参数就叫做“端口号”，他其实就是每一个使用网卡的程序的编号。
“传输层”的功能，就是建立“端口到端口”之间的通信。相比之下，“网络层”的功能是建立“主机到主机”的通信。只要确定主机和端口号，我们就能实现程序之间的交流。
UDP讲解：”面向非连接”就是在正式通信前不必与对方先建立连接，不管对方状态就直接发送
1、将数据及园和目的封装成数据包中，不需要建立连接（就像寄邮件一样，并不会去操心收件人是否能一定收到）！
2、每个数据报的大小限制在64K内，（加入你有2M数据，那你只能分为多个包去发）
3、因无连接，是不可靠连接(数据容易丢失，例如我们经常下载电影、音乐就是UDP、有时候就容易下载下来不能去观看，就是一部分数据丢失了)UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付；
4、不需要建立连接，所以速度快(比如我们聊天，并不知道对方在线不，只是发出去数据就好，至于聊天数据会不会丢，没人会在意，只希望聊天速度快，而不会去纠结特别安全)！
5、UDP是面向报文的，UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低
Tcp讲解：面向连接”就是在正式通信前必须与对方建立连接
1、建立连接，形成传输的通道（例如打电话，双方有一个人电话挂了，就不能传输数据）；
2、在连接进行大数据量的传输；
3、通过三次握手完成连接，是可靠协议；
4、必须建立连接，效率是稍低，但是很可靠！通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达；
5、TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;
在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接.
第一次握手：建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认；
SYN：同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)
第二次握手：服务器收到syn包,必须确认客户的SYN（ack=j+1）,同时自己也发送一个SYN包（syn=k）,即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手.
（1）序号：seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。
（2）确认序号：ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=seq+1。
（3）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：
（A）URG：紧急指针（urgent pointer）有效。
（B）ACK：确认序号有效。
（C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
（D）RST：重置连接。
（E）SYN：发起一个新连接。
（F）FIN：释放一个连接。
第五层：会话层
向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表示层的连接称为会话。因此会话层的任务就是组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。
它的服务可使应用建立和维持会话。再举个栗子：就像两个人打电话，一个人说，对方听到后回应他，这就是会话层在发挥作用，它能够使信息传递时保持同步，并按次序进行。
第六层：表示层
它对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。其主要功能是“处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密”等。
这一层的作用就是为异种机通信提供一种公共语言，以便相互操作。例如，IBM主机使用EBCDIC编码，而大部分的PC机使用的是ASCII码。这就要表示层来完成这一转换。
第七层：应用层
实现应用进程之间的信息交换。同时还有一系列的业务处理所需要的服务功能。像文件的传送，访问和管理，打印服务都是属于应用层。