OSI参考模型与TCP/IP分层模型

OSI参考模型：ISO机构为了更好的定义网络、指导通讯协议的设计，根据协议功能分层及模块化的一个参考模型。注重说明“通讯协议必要的功能”。
TCP/IP分层模型：由IETF推出的标准，因其开放性和实用性而流行。强调“在计算机实现协议应该开发哪种程序”


TCP/IP分层模型

硬件（物理层）

负责数据传输的硬件，如同轴电缆、双绞线、无线波、光纤等，使用不同的传输媒介，网络的宽带、可靠性、安全性、延迟都会有所不同。

网络接口层（数据链路层）

网路接口层利用以太网中的数据链路层进行通讯，属于接口层。可以当作让NIC起作用的“驱动程序”，连接操作系统与硬件。

NIC可以理解为网卡，网卡就是整理计算机向网络发送数据的硬件设备，每个网卡都对应厂商确定的唯一的mac地址。无线局域网下，计算机必须具有能接入NIC的能力才能联网，现在计算机基本都内置装好了。

互联网层（网络层）

互联网层使用ip协议，基于ip地址进行转发包数据。
TCP/IP分层协议中互联网层与传输层功能需要操作系统提供，其中路由器就是实现了相关功能，可以进行ip包转发分组的设备。

传输层

传输层的主要功能就是能让两个应用程序之间实现通讯。为了区分多个应用程序，为每个应用程序分配了端口号。
TCP、UDP是常见的两种传输层协议。

应用层（会话层以上的分层）

TCP/IP分层中，应用程序实现了OSI参考模型的会话、表示、应用三层模型。


网络构成

搭建网络的主要设备及其作用

设备作用
网卡使计算机联网的设备
中继器从物理层上延长网络的设备
网桥/2层交换机从数据链路层上延长网络的设备
路由器/3层交换机通过网络层转发分组数据的设备
4～7层交换机处理传输层以上各层网络传输的设备
网关转发协议的设备

网卡

计算机需要连接网络就需要网卡

中继器

物理层进行放大传输过程中减弱的信号，无法识别出传输中的错误，只负责转发

网桥

数据链路层连接两个设备，能够识别出数据链路层的数据帧，保存在临时内存中，再重新生成一个全新的帧转发到另一个网段。
它可以通过检查CRC（循环冗余检验码）的方式识别损害的数据进行丢弃，一定程度节省网络流量。
以太网中常提到的交换集线器（Hub）也是网桥的一种。

路由器

网络层面上连接两个网络，对分组报文进行转发的设备。根据ip地址进行的处理。

4～7层交换机

负责从传输层到应用层的数据，负载均衡器是向多个服务器分散压力的4～7层交换机的一种。

网关

负责协议的转换和数据的转发
举个例子，互联网邮件和手机邮件（电子邮件协议不同），通过邮件网关转换“电子邮箱协议”，再将数据发出去，两者便可以很好的进行互发邮件。


各种数据链路信息

数据链路名通讯媒介传输速率/bps(每秒比特数)主要用途
以太网同轴电缆10MLAN
双绞线10M ～ 100GLAN
光纤电缆10M ～ 100GLAN
无线电磁波（广波、微波等）数个MLAN～WAN
ATM（异步传输模式）双绞线或光纤电缆25M、155M、622MLAN～WAN
FDDI（光纤分布式数据接口）光纤电缆和双绞线电缆100MLAN～WAN
帧中继双绞线或光纤电缆约64k ～ 1.5MWAN
ISDN（综合业务数字网）双绞线或光纤电缆64K ～1.5MWAN

说明：传输速率有快有慢，传输速率指的是两个设备之间数据流动的物理速度，单位为每秒比特数，严格来数，在介质中信号的流动速度是恒定的（光和电流），速率高是指单位时间内传输的数据量大。
其中传输速率又叫做带宽，带宽越大网络传输能力就越大。类比道路交通，车道少时，无法允许很多车同时行驶。