OSI的七層模型,網(wǎng)線,網(wǎng)卡,集線器,交換機,路由器,網(wǎng)關(guān)

1、OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型由下至上為1至7層，分別為物理層(Physical layer),數(shù)據(jù)鏈路層(Data link layer)，網(wǎng)絡(luò)層(Network layer)，傳輸層(Transport layer)，會話層(Session layer)，表示層 (Presentation layer)， 應(yīng)用層(Application layer)。應(yīng)用層，很簡單，就是應(yīng)用程序。這一層負責(zé)確定通信對象，并確保由足夠的資源用 于通信，這些當然都是想要通信的應(yīng)用程序干的事情。表示層，負責(zé)數(shù)據(jù)的編碼、轉(zhuǎn)化，確保應(yīng)用層的正常工作。這一層，是將我們看到的 界面與二進制間互相轉(zhuǎn)化的地方，就是我們的語言與機器語言

2、間的轉(zhuǎn)化。數(shù)據(jù)的壓縮、解壓， 加密、解密都發(fā)生在這一層。這一層根據(jù)不同的應(yīng)用目的將數(shù)據(jù)處理為不同的格式，表現(xiàn)出 來就是我們看到的各種各樣的文件擴展名。會話層，負責(zé)建立、維護、控制會話，區(qū)分不同的會話，以及提供單X(Simplex).半 雙X(Half duplex)、全雙工(Full duplex)三種通信模式的服務(wù)。我們平時所知的NFS，RPC,X Windows等都工作在這一層。傳輸層，負責(zé)分割、組合數(shù)據(jù)，實現(xiàn)端到端的邏輯連接。數(shù)據(jù)在上三層是整體的，到 了這一層開始被分割，這一層分割后的數(shù)據(jù)被稱為段(Segment)。三次握手(Three-wayhandshake)，面向連接(Connec

3、tion-Oriented)或非面向連接(Connectionless-Oriented)的服務(wù)， 流控(Flow control)等都發(fā)生在這一層。網(wǎng)絡(luò)層，負責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)地址，定位設(shè)備，決定路由。我們所熟知的IP地址和路由器就 是工作在這一層。上層的數(shù)據(jù)段在這一層被分割，封裝后叫做包(Packet)，包有兩種，一種 叫做用戶數(shù)據(jù)包(Data packets)，是上層傳下來的用戶數(shù)據(jù);另一種叫路由更新包(Route update packets)，是直接由路由器發(fā)出來的，用來和其他路由器進行路由信息的交換。數(shù)據(jù)鏈路層，負責(zé)準備物理傳輸，CRC校驗，錯誤通知，網(wǎng)絡(luò)拓撲，流控等。我們所 熟知的MAC

4、地址和交換機都工作在這一層。上層傳下來的包在這一層被分割封裝后叫做幀 (Frame)。物理層，就是實實在在的物理鏈路，負責(zé)將數(shù)據(jù)以比特流的方式發(fā)送、接收，就不多 說了。一個設(shè)備工作在哪一層，關(guān)鍵看它工作時主要利用哪一層的數(shù)據(jù)的頭部信息。網(wǎng)橋工作時， 是以MAC頭部來決定轉(zhuǎn)發(fā)端口的，因此顯然它是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備。具體說：網(wǎng)卡，網(wǎng)線，集線器，中繼器，調(diào)制解調(diào)器物理層網(wǎng)橋，交換機數(shù)據(jù)鏈路路由器網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)關(guān)工作在第四層及其以上交換機就是用來進行報文交換的機器.它和HUB最重要的區(qū)別就HUB是物理層設(shè)備，采用廣 播的形式來傳輸信息，交換機多為鏈路層設(shè)備(二層交換機)，能夠進行地址學(xué)習(xí)，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā) 的形式

5、來交換報文.它和路由器的區(qū)別在于路由器由DDN,ADSL等接口，交換機只有以太網(wǎng) 接口.交換機和路由器的區(qū)別交換機交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背 部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的 MAC (網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC (網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù) 據(jù)包傳送到目的端口，目的MAC若不存在才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機 會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。使用交換機也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”，通過對照MAC地址表，交換機只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通 過交換機。通過交換機的

6、過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效的隔離廣播風(fēng)暴，減少誤包和錯包的出現(xiàn)， 避免共享沖突。交 換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨立的網(wǎng)段，連 接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。當節(jié)點A向節(jié)點D 發(fā)送數(shù)據(jù)時，節(jié)點B可同時向節(jié)點C發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬， 都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機，那么該交換機這時 的總流通量就等于2x10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總 流通量也不會超出10Mbps?？傊?，交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)

7、備。交換機 可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者 之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。路由器路由器的一個作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個作用是選擇信息傳送的線路。選擇通暢快捷的 近路，能大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)暢 通率，從而讓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)揮出更大的效益來。從 過濾網(wǎng)絡(luò)流量的角度來看，路由器的作用與交換機和網(wǎng)橋非常相似。但是與工作在網(wǎng)絡(luò) 物理層，從物理上劃分網(wǎng)段的交換機不同，路由器使用專門的軟件協(xié)議從邏輯上對整個網(wǎng) 絡(luò)進行劃分。例如，一臺支持IP協(xié)議的路由器可以把網(wǎng)絡(luò)劃分成多個子網(wǎng)段，只有

8、指向特 殊IP地址的網(wǎng)絡(luò)流量才可以通過路由器。對于每一個接收到的數(shù)據(jù)包，路由器都會重新計 算其校驗值，并寫入新的物理地址。因此，使用路由器轉(zhuǎn)發(fā)和過濾數(shù)據(jù)的速度往往要比只查 看數(shù)據(jù)包物理地址的交換機慢。但是，對于那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，使用路由器可以提高網(wǎng) 絡(luò)的整體效率。路由器的另外一個明顯優(yōu)勢就是可以自動過濾網(wǎng)絡(luò)廣播。從總體上說，在網(wǎng) 絡(luò)中添加路由器的整個安裝過程要比即插即用的交換機復(fù)雜很多。集線器與路由器在功能上有什么不同？首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機器連接起來組成一個局域 網(wǎng)。而交換機（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集 線器采用

9、的式共享帶寬的工作方式，而交換機是獨享帶寬。這樣在機器很多或數(shù)據(jù)量很大時， 兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并 且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生 于交換機之后，就像交換機產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機也有一定聯(lián)系，并不是 完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足?？偟膩碚f，路由器與交換機的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）工作層次不同最初的的交換機是工作在OSI/RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器 一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機工作在

10、OSI的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）， 所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié) 議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同 交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不 同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實現(xiàn)的，描述的 是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常 是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改 的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。（3）傳統(tǒng)的交換機只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域由交換機連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機連接的所有網(wǎng)段上傳播， 在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的