【计算机网络】第一章:计算机网络导论(Part3:OSI参考模型与计算机网络详解)

计算机体系结构

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了解即可。
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如图所示。接下来的章节将会按照以上阶层进行详解,其中本知识梳理将567三层(由下而上升序)进行讲解。在这里有一个大致的概念即可。

1.OSI模型

分层的目的:标准化。使各层之间的联系不过与密切,避免导致一个出现问题其他的全部瘫痪的情况发生。
<由高至低>
·应用层:所有能产生【网络流量】的应用程序(记事本是应用程序,但不需要网络流量,不属于应用层。常见联网可用于用户交互的程序才属于应用层)

·表示层: 负责对【压缩、加密、解密等操作在传输前是否需要】进行判定(视频带宽不高,但流畅。一方压缩另一方解压,节省带宽;消息加密避免被抓包)
可能出现的问题:乱码问题,web服务器发过来的网页的编码方式与客户端的编码方式不同时,表示层出现问题,即出现乱码(常见的问题:编码coder国籍不同,code中的注释往往会用母语标注,这种情况下看代码经常发现乱码(UTF-8)和GBK编码等)
在这里插入图片描述切换编码后: 在这里插入图片描述

·会话层:查木马 netstat -n
【木马 与病毒不同,病毒是搞破坏(篡改文件,系统无法启动),木马-盗号/远程操控等,在后台运行。一般隐藏的很好,但是不管如何都需要与外界交互,即必然可查。
cmd命令netstat -nb:用来查看计算机建立会话的进程,可以直观看到建立联系的程序是哪一个[[需要管理者权限下打开的cmd]]

会话层建立:没有会话层的话,流量流向不定向(百度网址打开其他网页)每一个菜单/窗口里拥有一个对应网页的信息,但是如果两个网页的信息流入一个窗口,后果可想而知网址与浏览器之间建立的联系就是会话,只有建立会话才能交互。通信结束,会话释放;网页在打开状态下无流量

cmd命令查询会话:netstat -nb
ESTABLISHED–已经建立的会话
TIME_WAIT–该会话即将释放
直观观察哪个应用程序正在会话

·传输层:可靠传输-流量控制 不可靠传输 传输信息 纠错
可靠传输-流量控制:
ex)数据包发送4过程中,线路拥堵,导致数据包4在路由器传输中丢包,且主机未给服务器信号,则服务器将一直传输数据包4直至客户端收到,然后再传数据包5
不可靠传输:
域名解析、QQ消息传输等,一个数据包就可以丢过去的传输是不可靠传输,不需要分割传输,不需流量控制,丢包重发即可

·网络层:负责选择最佳路径 规划IP地址
管理员可以用静态路由实现指定路径

·数据链路层: 帧的开始和结束==>实现透明传输、差错校验(可以检查出错误但是不纠错,只负责检查和接受正确的错误);输入如何封装,添加物理地址(MAC)

透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合,都应当能够在链路上传送。当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时,就必须采取适当的措施,
使接收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。这样才能保证数据链路层的传输是透明的。
_XXXXXXXXX_传输数据时,有一个起始位和结束位,这两个位在转换机独到时,判定数据的结束和开始,但是当数据中有一部分信息和结束位控制信息相同时,会出现错误判断,提前结束传输,这时,需要继续传输,在相似片段之前加入一个新的控制信息,告诉转换机该信息不是结束位,继续读数据,数据传输后,踢出这一段控制信息以保证该数据的完整性。

·物理层:网络设备的接口标准 电器标准 在物理链路上传输更快的速度
接口标准ex)网线水晶头内线数固定,且水晶头为世界通用级元件,则生产网卡时,自然应当将接线口设置为等同于水晶头线数。
电器标准ex)传输电信号0101 电压标准0V为 0;5V 为 1;标准不同的设备接线对于电信号读取不同则会出现短路事故

2.OSI模型的理解

标准化的好处:不同厂商之间交互可能,不需要特殊设置
协议的变化IPv4->IPv6的过程变化的只有网络层,无线网卡(L1物理层),交换机(L2.数据链路层)已经其他层都相对独立,变化不会影响(破坏)其他层的完善性,但是他们之间有关系。一个错误会对网络整体造成影响。
【用户】
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[应用层]
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[表示层]
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[会话层]
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[传输层]
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[网络层]
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[数据链路层]
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[物理层]
下层为上层提供服务。指导原则:设计网络时如果一层变动联动了其它层变动,则设计案例为失败的
一个计算机可以有多个IP地址(手动添加)||数据库连接程序时,连接程序名而不是ip地址,防止变动IP时影响应用程序使用。OSI(开放式互联)模型七层相对独立
ex)施工队更换网线,更换通信介质【物理层】
升级交换机,将网速100M->1000M[数据链路层]
VLAN设置[网络层],防止病毒广播(解决广发病毒问题)
排除应用层故障[应用层]

3.OSI模型对网络排错指导

每一层为上一层提供服务,所以若网络出现问题,应该从底层向高层逐级检查

[物理层故障]
1.网线没插好,断了//插拔网线 2.网线插好,网络中心显示已连接,但是上不去网。查看包,已发包存在,但是接受包为0 的情况。水晶头可能出现了故障,水晶头是8根线,2根负责发,两根负责收,如果只有发送没有接收,则可能是水晶头接手用线出现了问题。//更换网线加粗样式
>查看网卡装填&连接状态、发送和接收的数据包
【数据链路层】
1.在一个教室不能上网,在另一个教室可以上网。然后把A教室能可以上网的同学的网线接入问题计算机,发现仍然无法连接(该步骤确保了网线无问题)
B教室可以上网,说明网卡没问题。排除物理层故障
>2.MAC地址冲突
MAC全球唯一,可以认为修改注册表,不使用出场网卡MAC地址。【软件学院一般防范:本校学生可以接线上网,其他人进入不允许接线上网,则需要MAC认证。找网络管理员进行数据库写入一条,然后才能上网。则其他人得到被写入数据库的MAC地址后,则该人可以上网。原学生发生MAC冲突//修改MAC并再授权
>>3.ADSL拨号上网:欠费后网络不通,数据链路层不通。==>>网路层也不通了
>>4.网速没办法协商一致:服务器强制把接口设置为1000M,但是计算机网卡是100M的,默认情况下网速是自动协商的,根据计算机自动变化,但是因为服务方强制指定为1000M。则两方交互未进行统一,则数据链路层出现故障。
>>5.设置Vlan:接口默认都在一个VLAN(虚拟局域网,俗称内网。分配虚假IP)。计算机连接到错误的VLAN,导致不能在本VLAN使用
【网络层】
配置错误的IP、网关、子网掩码 路由器没有配置到达目标网络的路由
1.网段规划(网络地址)13.x.x.x,第一位写的不是13,则网络不通。
2.计算机如果想要从一个网段访问另一个网段,需要把数据包给路由器。然而如果计算机没有配置网关,网关是出口地址,则计算机无法访问其他网段[无法选择到其他网段的路径]
3.因为负载均衡,两条数据包通过不同路径到达目的,其中一条在后续路由转接中存在断线问题,但是数据包已然发送到一个无法继续进行的路由器中,则该数据包丢包,另一个到达目的地。
4.没有能够到达目标IP的路径,则数据包给到中间介质路由器时,丢包
【应用层】
除去上述部分以外的统称为应用层故障
应用程序出现的错误,配置错误等。ex)打得开浏览器,点击其他链接可以进入。但是配置浏览器经过错误代理后,无法链接。
》》》》配置:Internet选项-连接-局域网设置-为LAN代理

4.OSI参考模型和网络安全

ping+ ip地址 有去有回==>网络无故障

·物理层安全隐患:大厦机房统一管理服务器。企业入驻大厦后,接线仍然接在原来的交换机中。他人可以接入你的网络:拔掉网线或者命令shut down
·数据链路层安全:ADSL拨号账号密码(非对称数字用户环路) wifi账号密码 VLAN 交换机端口绑定MAC地址
·网络层安全:在路由器上使用ACL控制数据包 windows防火墙
·应用层安全:开发应用程序bug排除
开放系统信息交换涉及的几个概念:(了解)
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传输数据单元:数据在不同阶层的不同称呼,在物理层是bit。在此处先做一个了解,以后会详解。每一级通传之前都会进行一点的加工或者卸载。(H1~H4的详细内容会在数据链路层章节详解)
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