数据链路层

目录 第一天 设备： 1. Hub集线器（基本不用，淘汰） 4. 三层网络模型 5. OSI参考模型（只是理论的知识） 7. 表示层： 9. 传输层 10. 网络层 11. 数据链路层： 12. 物理层的作用 13. 数据的发送 14. 数据的接收 第二天 物理层 TCP/IP协议簇 第一天 目录: 设备： 1. Hub集线器（基本不用，淘汰） 冲突域：单工 半双工 全双工（不解释） 2. 交换机 作用： 连接网络终端的设备（一般指的是普通的二层交换） 终端用户设备的接入 基本的安全功能 广播域隔离（VLAN） 优点：可以实现多用户同时访问，支持全双工。 缺点：无法完成一些特殊功能 二层交换机工作在数据链路层 数据类型：单播--一对一 组播--一对多 广播--一对所有 3. 路由器 作用：路由协议支持 路径选择 数据转发 广域网接入 console口：也就是控制口 一般只有一个 链接路由器的线缆--console线缆：一端RJ45一段串口， 串口链接电脑 RJ45链接设备 由于笔记本没有串口 所以还有一种线转接 USB-RS232线缆 4. 三层网络模型 接入层（终端用户（汇聚端口多））----汇聚层（三层交换（可以做策略））----核心层（核心交换）--internet 5. OSI参考模型（只是理论的知识） 作用: 开放系统互连参考模型 定义了网络通信的标准 OSI模型分为七层

OSI参考模型详解v1.0 1.协议的分层 ISO在制定标准化OSI之前，对网络体系结构相关的问题进行了充分的讨论，最终提出了作为通信协议设计指标的OSI 参考模型。这一模型将通信协议中必要的功能分成7层。通过这些分层，使得那些比较复杂的网络协议更加简单化。 在这一模型中，每个分层都接收由它下一层所提供的特定服务，并且负责为自己的上一层提供特定的服务。上下层之间进行交互时所遵循的约定叫做“接口”。同一层之间的交互所遵循的约定叫做“协议”。 2.OSI参考模型 （2）OSI协议与OSI参考模型 OSI协议是为了让异构的计算机之间能够相互通信的、有ISO和ITU-T推进其标准化的一种网络体系结构。 OSI（参考模型）将通信功能划分为7个分层，称作OSI参考模型。OSI协议以OSI参考模型为基础界定了每个阶层的协议和每个阶层之间接口相关的标准。 3.OSI参考模型中各个分层的作用 （7）应用层：针对特定应用的协议 应用层：为应用程序提供服务并规定应用程序中通信相关的细节。包括文件传输、电子邮件、远程登录（虚拟终端）等协议。 （6）表示层：设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换 表示层：将应用处理的信息转换为适合网络传输的格式，或将来自下一层的数据转换为上层能够处理的格式。因此它主要负责数据格式的转换。具体来说，就是将设备固有的数据格式转换为网络标准传输格式

OSI 模型有7 个功能层，从下向上第四层是（D） A. 物理层B. 会话层C. 网络层 D. 传输层 OSI模型有7个功能层，从下到上依次是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 TCP/IP有5个功能层，从下到上依次是：物理层/主机接口层、网络接口层、互联网络层、传输层、应用层。 计算机网络是计算机技术与( C )相结合的产物。 A. 电话B. 线路c. 各种协议D . 通信技术 OSI 参考模型中网络层的功能主要是由网络设备（D）来实现的。 A. 网关B . 网卡C. 网桥D. 路由器 网络层是OSI参考模型中的第三层， 它建立在数据链路层所提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能之上，将数据从源端经过若干中间 节点传送到目的端，从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。 网络层是处理端到端数据传输 的最低层，体现了网络应用环境中资源子网访问通信子网的方式。 概括起来分为以下四种方式: 路由选择 将分组从源端机器经选定的路由送到目的端机器。 拥塞控制 当到达通信子网中某一部分的分组数高于一定的水平，使得该部分网络来不及处理这些分组时，就会使这部分以至整个网络的性能下降。 流量控制 用来保证发送端不会以高于接收者能承受的速率传输数据，一般涉及到接收者向发送者发送反馈。 差错控制 要求每帧传送后接收方向发送方提供是否已正确接收的反馈信息

1.封装成帧：在一段数据前后分别增加首部和尾部，使接受端便于从数据比特流中识别帧的开始与结束； 2.透明传输：避免在传输过程中消息符和帧头帧尾混淆； 3.差错检测：防止出错的无效帧，以免浪费网络资源； 帧头帧尾 = 界定符； 来源： https://www.cnblogs.com/zhangweigang/p/11731642.html

IP地址 IP地址（Internet Protocol Address）： 缩写为IP Adress，是一种在Internet上的给主机统一编址的地址格式，也称为网络协议（IP协议）地址。 它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址。 常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类，当前广泛应用的是IPv4。 目前IPv4几乎耗尽，下一阶段必然会进行版本升级到IPv6。 IP地址对应于OSI参考模型的第三层网络层，工作在网络层的路由器根据目标IP和源IP来判断是否属于同一网段。 如果是不同网段，则转发数据包。 IP地址的组成： IP地址=网络地址+主机地址。 计算机的IP地址由两部分组成，一部分为网络标识，一部分为主机标识，同一网段内的计算机网络部分相同，主机部分不能同时重复出现。 路由器连接不同网段（网络标识），负责不同网段之间的数据转发。 交换机连接的是同一网段的计算机（主机标识）。 通过设置网络地址和主机地址，在互相连接的整个网络中保证每台主机的IP地址不会互相重叠，即IP地址具有了唯一性。 IP数据包首部 IP数据包首部： 版本(4位)：ipv4或者ipv6 首部长度（4位）：最大值60字节（4位表示0-15，一个单位位4个字节） 区分服务（8位）：数据包传输着急还是不着急 总长度（16位）：首部+数据部分 标识（16位） 标志（3位） 片偏移（13位）

粘包问题： 发送端发送数据，接收端不知道应该如何接收而造成的一种数据混乱的现象 只有tcp协议才会发送粘包（数据链路层）,udp（传输层）不会发生 udp不会发生粘包,udp协议本层对一次收发数据大小的限制是: 65535 - ip包头(20) - udp包头(8) = 65507 针对 使用udp协议发送数据,一次收发大小究竟多少合适? 站在数据链路层,因为网卡的MTU一般被限制在了1500,所以对于数据链路层来说,一次收发数据的大小被限制在 1500 - ip包头(20) - udp包头(8) = 1472 得到结论: 如果sendto(num) num > 65507 报错 1472 < num < 65507 会在数据链路层拆包,而udp本身就是不可靠协议,所以一旦拆包之后,造成的多个小数据包在网络传输中,如果丢任何一个,那么此次数据传输失败 num < 1472 是比较理想的状态 （结合图片理解） 1.在tcp协议中,有一个合包机制(nagle算法),将多次连续发送且间隔较小的数据,进行打包成一块数据传送. 2.还有一个机制是拆包机制,在发送端,因为受到网卡的MTU限制（数据链路层->网卡）,会将大的超过MTU限制的数据,进行拆分,拆分成多个小的数据,进行传输. 当传输到目标主机的操作系统层时,会重新将多个小的数据合并成原本的数据 来源： https://www

划分层次 当两台主机之间传送文件时，是一项非常复杂的工作。 可以将工作划分为三类： 1.与传送文件直接有关，例如发送端的文件传送应用程序应当确定接收端的文件管理程序已做好接收和存储文件的准备。这就需要一个 文件传送模块 来完成。 2.为了保证文件和文件传送命令可靠地在两个系统之间交换，可以再设立一个 通信服务模块 。 3.再构造一个 网络接入模块 ,让这个模块负责做与网络接口细节有关的工作，并向上层提供服务，使上面的通信服务模块能够完成可靠通信的任务。 分层带来的好处： 1.各层之间是独立的。某一层并不需要它的下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层接口所提供的服务。 2.灵活性好。当任何一层发生变化时，只需要层间接口关系保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。 3.结构上可分割开。各层都可以采用最适合的技术来实现。 4.易于实现和维护。整个系统被分解为若干个相对独立的子系统，更方便维护。 5.能促进标准化工作。每一层的功能及其所提供的服务都有了明确说明。通常各层所要完成的功能主要有以下一些： 　　1） 差错控制 ，使相对应层次对等方的通信更加可靠。 　　2） 流量控制 ，发送端的发送速率必须使接收端来得及接收。 　　3） 分段和重装 ，发送端将要发送的数据块划分为更小的单位，在接收端将其还原。 　　4） 复用和分用 ，发送端几个高层会话复用一条低层的连接，在接收端再进行分用。

网络编程 1.软件开发架构: 开发软件,必须要开发一套客户端与服务端 客服端与服务端的作用 服务端 24小时不断提供给服务 客户端 如果要服务就去享受 两种架构: C/S架构 client:客户端 server:服务端 优点:稳定,可以节约网络资源 缺点:若用户想在同一个设备上使用多个软件,必须下载多个客户端 每次软件更新,客户端必须跟着下载更新 C/S架构的软件有: 电脑上的qq,移动端的wechat等等 B/S browser:浏览器(客户端) server:服务器 优点: 以浏览器充当客户端,无需用户下载多个软件,也无需用户下载更新软件版本,可以直接在浏览器上访问需要使用的软件 缺点: 消耗网络资源过大,当网络不稳定时,软件的使用也会不稳定 B/S架构的软件: 例如:再浏览器上输入某个软件的域名 我玩巫师3的时候到一个小镇会跑进每一个屋子搜刮每一个亮起来的袋子……顺便看看有没有告示板上没有的任务可以接……在要塞搜刮袋子的时候还被军队围了，那些卫兵前期等级有点高…… 2.后期学习 网络编程,并发编程,数据库开发 可以开发一套cs架构的软件(仿youku系统) 前端html css js web框架(网络编程,并发编程) 3.网络编程 网络编程发展历史 所有先进的技术都来源于军事.希望通过远程获取数据,所以出现了网络编程 早期如何实现远程通信: 打电话-->电话线 打屁股电脑--

目录 网络编程 网络编程 一 网络架构 单机架构 ​ 应用领域 ​ 植物大战僵尸; office cs架构 ​ 1.用户操作系统安装客户端;产商操作系统部署服务端 ​ 2.每个用户都需要独立安装软件,服务端升级也要每个用户升级 应用领域 ​ QQ; 大型网络游戏 服务端(server): ​ 统一管理数据库的主机中的软件就叫做服务端,再后来 服务端不只是管理数据,外加处理业务逻辑.(24小时不间断提供服务) 客户端(client): ​ 用户安装的软件;(如果想要服务,随时都可以去寻找服 务享受) 优点: ​ 软件使用稳定,并且可以节省网络资源; 缺点: ​ 1.若用户想在同意设备上使用使用多个软件,必须下载多个客户端; ​ 2.软件的每一次更新,客户端也必须跟着从新下载更新. BS架构 b/s架构 ​ browser: 浏览器(客户端) ​ server: 服务端 应用领域 ​ 例如浏览器,直接输入域名,得到你想要的...... 优点: ​ 以浏览器充当客户端,无需用户下载多个软件,也无需用户下载更新 版本 缺点: ​ 消耗网络资源过大,当网络不稳定时,软件的使用也会不稳定. 二 网络编程发展史 ​ 所有网络编程的先进技术都是源于军事,希望通过远程获取数据,所以出现了"网络编程". 早期如何实现远程通信: ​ --打电话--->电话线 ​ --纯平电脑(大屁股电脑)---> 网线

一、网络分层 网络上的计算机之所以可以互相通信，是因为它们之间都遵守互相都可以“认识”的互联网协议（就如同人交流一样，两个人能够交流，互相必须知道对象的语言），互联网上的计算机互相通信又归根于网络中层与层之间的通信，OSI模型把网络通信分成七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，对于开发网络应用人员来说，一般把网络分成五层，这样比较容易理解。这五层为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层（最顶层），下面是一张网络分层的图片（来源于网络）： 二、各层的协议 网络中的计算机互相通信就是实现了层与层之间的通信，要实现层与层之间的通信，则各层都要遵守规则，这样才能完成更好的通信， 我们就把它们之间遵守的规则就叫个“协议”，然而网络上的五层之间遵守的协议不一样，每层都有各自的协议。下面就由下至上的讲述每层的协议 2.1 物理层协议 物理层是五层模型中的最底层，物理层为计算机之间的数据通信提供了传输媒体和互连设备，为数据传输提供了可靠的环境，媒体包括电缆、光纤、无线信道等，互连设备指是计算机和调制解调器之间的互连设备，如各种插头、插座等。该层的作用是透明的传输比特流（即二进制流），为数据链路层提供一个传输原始比特流的物理连接 2.2 数据链路层 数据链路层是模型中的第2层，该层对接受到物理层传输过来的比特流进行分组，一组电信号构成的数据包，就叫做"帧"