HCIA认证学习笔记：传输介质与OSI模型概述
龙王.*?
本文讲述了HCIA认证学习笔记：传输介质与OSI模型。分享给大家供大家参考，具体如下：
- 了解一些常见的传输介质
1、同轴电缆
同轴电缆是一种早期使用的传输介质，同轴电缆的标准分为两种，10BASE2和10BASE5。虽然都支持10Mbps的传输速率，但其传输速率早不能满足目前企业网络需求，因此同轴电缆在目前企业网络中很少应用。
2、双绞线
比起同轴电缆，虽然传播距离只有100米，但它造价更便宜，部署成本更低，且能支持多种传输速率，可达到千兆传播速率。双绞线使用RJ-45接头连接网络设备。 为保证终端能够正确收収数据，RJ-45接头中的针脚必须按照一定的线序排列。常记568B标准线序：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。
双绞线不仅可以传输数据，还可以供电。
3、光纤
双绞线和同轴电缆传输数据时使用的是电信号，而光纤传输数据时使用 的是光信号。光纤支持的传输速率包括10Mbps，100Mbps，1Gbps， 10Gbps，甚至更高。传输距离和效率上都优于前两种介质。
4、串口电缆
常用的串口电缆标准为 RS-232，同时也是推荐的标准。但是RS-232的传输速率有限，传输距离仅为6米。
- 理解冲突域和双工模式的概念
1、冲突域概念
共享介质上发生不同数据传输的重叠，信号冲突的地方叫冲突域。
2、冲突域解决方法
载波侦听多路访问/冲突检测技术（先听后发，边发边听，冲突停収发，随机延迟后重发。）：终端设备不停地检测共享线路的状态。如果线路空闲，则可以发送 数据；如果线路不空闲，则等待一段时间后绠续检测。如果终端设备检测到冲突，会停止发信息，并强化冲突信号，使线路上其他站点能够尽早检测到冲突。
3、双工模式
分半双工和全双工，半双工讲究一个时间只能发或收，如对讲机。全双工讲究一个时间可以同时发和收，如手机打电话。同一物理链路上相连的两台设备的双工模式必须保持一致。
OSI模型下四层
- 小知识点
1位 = 1比特 1字节 = 8位 = 8比特 1字 = 2字节 = 16位 = 16比特 一个英文或数字占一个字节，中文占两个字节。
- 物理层
常用设备：光纤、双绞线、同轴电缆、猫、HUB、网卡、集线器
数据格式：电流(比特流)
- 数据链路层
常用设备：二层交换机 网桥
常用术语：MAC地址(48bit)
作用：连接物理层和网络层，控制数据帧在物理链路上传输。
数据格式：帧
左边两种帧格式，IEEE802.3较为常用。其中Type/Length字段用于辨析帧格式。D.MAC表示目的MAC地址(6字节)，S.MAC表示源MAC地址(6字节)、Type字段用于表示上一曾层(网络层)的协议(如IP、ARP)、FCS提供了一种错误检测机制、Length定义了Data的字节数、LCC数据链路控制。
数据帧发送形式：单播（单一的源端发送到单一的目的端,第8位固定为0）、广播（单一的源发送到共享以太网上的所有主机,目的MAC地址全1）、组播（单一的源发送到共享以太网上的特定一组主机，第8位固定为1）
传输过程介绍：如果目的MAC地址不是本机MAC地址，也不是本机侦听的组播或广播 MAC地址，则主机会丢弃收到的帧。 如果目的MAC地址是本机MAC地址，则接收该帧，检查帧校验序列（ FCS）字段，并与本机计算的值对比来确定帧在传输过程中是否保持了完整性。如果帧的FCS值与本机计算的值不同，主机会认为帧已被破坏 ，就会丢弃该帧。如果该帧通过了FCS校验，则主机会根据帧头部中的 Type字段来确定将帧发送给上层哪个协议处理。
- 网络层
常用设备：三层交换机、路由器、防火墙
常用术语：IP协议 ARP协议
数据格式：包packet
IP报文头部信息用于指导网络设备对报文进行路由和分片。IP报文头部长度为20到60字节，Version表示ip版本，即ipv4；根据Source IP Address和Destination IP Address可以判断目的端是否与发送端位于同一网段，如果二者不在同一网段，则需要采用路由机制进行跨网段转发。IP包过长会分片，随后重组。Identification标志用于区别是否同一个包，Flags用于区别是否是包的最后一个分片(0),Fragment Offset是片偏移，第一个分片其值为0，第二个分片其值为第一个分片总比特加一，其作用是配合标志进行重组。Time to Live是包在传输过程的生存时间，报文每经过一台三层设备，TTL值减1。初始TTL值由源 端设备设置。当报文中的TTL降为0时，报文会被丢弃。Protocol用于区分传输层的协议，如TCP、UDP。
IP地址分类：IPv4地址被划分为A、B、C、D、E五类，每类地址的网络号包含不同的字节数。故A类地址网络位可分126个(减去全0：本网络和127.0.0.0：回环地址)。A，B，C类地址段中都预留了特定范围的地址作为私网地址。
IP编址：IP编址通过IP和掩码实现，IP地址由48位组成，分成网络位和主机位。除去正常的ip地址外，有两个特殊的ip，一个是网络地址，主机位全0；另一个是广播地址，主机位全1；
地址规划：给定IP地址，根据实际情况，通过规划变长子网掩码（VLSM），进行地址的规划。
无类间路由：通过缩短子网掩码，将一群路由进行汇总，减少了路由表的规模，提高了路由器的可扩展性。
网关：用于转发不同网段的数据包,网关设备上连接本地网段的接口地址即为该网段的网关地址。
- 传输层
常用术语：TCP协议、UDP协议、FTP协议、端口
端口：用于区分不同的网络服务，分为知名端口(端口固定0~1023)和动态端口(1024~65535)；
数据格式：段segment
Source Port是16位源端口；Destination Port是16位目的端口；Sequence Number是32位序列号，用于区别段，方便重组；Acknowledge Number是32位确认序列号号，用于标识接收端确认收到的数据段。确认序列号为成功收到，则数据序列号加1。Window是16位窗口大小，是接收端期望收到的数据段最大字节，所以窗口大小的最大值为65535字节，该机制通常用来进行流量控制；Checksum是16位校验和，用于接收端检测数据段是否完整；SYN是序列号，用于建立连接，如果前一个数据包的序列号是0而该数据段的数据区携带了100B，则下一个数据包的序列号应该是100；ACK是确认号，确认收到的数据段的序列号，表示它准备接受的下一个数据包的序列号；FIN是关闭连接标志；PSH表示有Data传输；RST表示连接重置；
三次握手：
主机A随机生成一个序列号a并发送一个数据段给服务器A，说：“我想跟你建立连接”，服务器A收到了，就随机生成一个序列号b，且将ACK置1，确认序列号为a+1（表示下一次要接受数据段的序列号），最后发给主机A，说：“我收到了你的信息，表示同意”，主机A收到服务器A的回复后，将要发送的数据段序列号加1，且确认号ACK置1，再次发送给主机B一个讯息，说：“我收到了你的同意”
四次挥手：
之所以要多一次的原因个人认为是全双工的原因，对于双方的断开，对方都要给予ACK确认。
UDP：不可靠传输协议，但速度更快。UDP适合传输对延迟敏感的流量，如语音和视频。
