网络互连模型
- 为了更好地促进互联网络的研究和发展，国际标准化组织 ISO 在 1985 年制定了网络互连模型
- OSI 参考模型(Open System Interconnect Reference Model)，具有 7 层结构
请求过程
网络分层
物理层
- 物理层定义了接口标准、线缆标准、传输速率、传输方式等
数字信号，模拟信号
- 模拟信号（Analog Signal）
- 连续的信号，适合长距离传输
- 抗干扰能力差，受到干扰时波形变形很难纠正
- 数字信号（Digital Signal）
- 离散的信号，不适合长距离传输
- 抗干扰能力强，受到干扰时波形失真可以修复
数据通信模型
信道(Channel)
- 信道：信息传输的通道，一条传输介质上（比如网线）上可以有多条信道
- 单工通信：
- 信号只能往一个方向传输，任何时候都不能改变信号的传输方向
- 比如
无线电广播，有线电视广播
- 半双工通信:
- 信号可以双向传输，但必须是交替进行，同一时间只能往一个方向传输
- 比如
对讲机
- 全双工通信：
- 信号可以同时双向传输
- 比如
手机
数据链路层
- 链路：从一个节点到相邻节点的一段物理线路（有线或无线），中间没有其他交换节点
- 数据链路：在一条链路上传输数据时，需要有对应的通信协议来控制数据的传输
- 不同类型的数据链路，所用的通信协议是可能不同的
- 广播信道：CSMA/CD协议（比如同轴电缆，集线器等组成的网络）
- 点对点信道：PPP协议（比如2个路由器之间的信道）
- 不同类型的数据链路，所用的通信协议是可能不同的
- 数据链路层的3个基本问题：
- 封装成帧
- 透明传输
- 差错检验
封装成帧
- 帧（Frame）的数据部分
- 就是网络层传递下来的数据包（IP数据包，Packet）
- 最大传输单元MTU（Maximum Transfer Unit）
- 每一种数据链路层协议都规定了所能够传送的帧的数据长度上限
- 以太网的MTU为1500个字节
透明传输
差错检验
CSMA/CD协议
- CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）
- 载波侦听多路访问/冲突检测
- 使用了
CSMA/CD的网络可以称为是以太网（Ethernet），它传输的是以太网帧- 以太网帧的格式有：Ethernet V2标准，IEEE的802.3标准
- 使用最多的是：Ethernet V2标准
- 为了能够检测正在发送的帧是否产生了冲突，以太网的帧至少有64个字节
- 用交换机组建的网络，已经支持全双工通信，不需要再使用
CSMA/CD协议，但它传输的帧依然是以太网帧- 所以用交换机组件的网络，依然叫做以太网
Ethernet V2帧的格式
- 首部：
源MAC + 目标MAC + 网络类型（是IPv4还是IPv6） - 以太网帧：
首部 + 数据 + FCS - 数据的长度至少是：
64 - 6 - 6 - 2 - 4 = 46 bytes
Ethernet V2标准
- 当数据部分的长度小于
46字节的时候- 数据链路层会在数据的后面加入一些字节填充
- 接收端将会把添加的字节去掉
- 长度总结:
- 以太网帧的数据长度：
46~1500bytes - 以太网帧的长度：
64~1518bytes（目标MAC + 源MAC + 网络类型 + 数据 + FCS）
- 以太网帧的数据长度：
网卡
- 网卡接收到一个帧，首先会进行差错校验，如果校验通过则接收，否则丢弃
Wireshark抓到的帧没有FCS，因为它抓到的是差错校验通过的帧，（帧尾的FCS会被硬件去掉）Wireshark抓不到差错校验失败的帧
PPP协议
Address字段：图中的值是0xFF，形同虚设，点对点信道不需要源MAC，目标MAC地址Control字段：图中的值是0x03，目前没有什么作用Protocol字段：内部用到的协议类型- 帧开始符，帧结束符：
0x7E
字节填充
- 将
0x7E替换成0x7D5E - 将
0x7D替换成0x7D5D
