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  • 插入低层次网表或第三方IP网表

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  • 网络层次划分

    万次阅读 2019-03-14 12:47:54
    1. 网络层次划分  为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信,以便在更大的范围内建立计算机网络,国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放系统互联参考模型”,即著名的OSI/RM模型(Open System ...

     

    1. 网络层次划分

      为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信,以便在更大的范围内建立计算机网络,国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放系统互联参考模型”,即著名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层,自下而上依次为:物理层(Physics Layer)、数据链路层(Data Link Layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Transport Layer)、会话层(Session Layer)、表示层(Presentation Layer)、应用层(Application Layer)。其中第四层完成数据传送服务,上面三层面向用户。

      除了标准的OSI七层模型以外,常见的网络层次划分还有TCP/IP四层协议以及TCP/IP五层协议,它们之间的对应关系如下图所示:

     

    2. OSI七层网络模型

      TCP/IP协议毫无疑问是互联网的基础协议,没有它就根本不可能上网,任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。不管是OSI七层模型还是TCP/IP的四层、五层模型,每一层中都要自己的专属协议,完成自己相应的工作以及与上下层级之间进行沟通。由于OSI七层模型为网络的标准层次划分,所以我们以OSI七层模型为例从下向上进行一一介绍。

           1)物理层(Physical Layer)

      激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠的物理媒体。简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。物理层记住两个重要的设备名称,中继器(Repeater,也叫放大器)和集线器。

      2)数据链路层(Data Link Layer)

      数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。为达到这一目的,数据链路必须具备一系列相应的功能,主要有:如何将数据组合成数据块,在数据链路层中称这种数据块为帧(frame),帧是数据链路层的传送单位;如何控制帧在物理信道上的传输,包括如何处理传输差错,如何调节发送速率以使与接收方相匹配;以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。

      有关数据链路层的重要知识点:

      1> 数据链路层为网络层提供可靠的数据传输;

      2> 基本数据单位为帧;

      3> 主要的协议:以太网协议;

      4> 两个重要设备名称:网桥和交换机。

      3)网络层(Network Layer)

      网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送,具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。如果您想用尽量少的词来记住网络层,那就是“路径选择、路由及逻辑寻址”。

      网络层中涉及众多的协议,其中包括最重要的协议,也是TCP/IP的核心协议——IP协议。IP协议非常简单,仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP协议的主要功能有:无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、因特网报文协议ICMP、因特网组管理协议IGMP。具体的协议我们会在接下来的部分进行总结,有关网络层的重点为:

      1> 网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外,网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能;

      2> 基本数据单位为IP数据报;

      3> 包含的主要协议:

      IP协议(Internet Protocol,因特网互联协议);

      ICMP协议(Internet Control Message Protocol,因特网控制报文协议);

      ARP协议(Address Resolution Protocol,地址解析协议);

      RARP协议(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析协议)。

      4> 重要的设备:路由器。

      4)传输层(Transport Layer)

      第一个端到端,即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。

      传输层的任务是根据通信子网的特性,最佳的利用网络资源,为两个端系统的会话层之间,提供建立、维护和取消传输连接的功能,负责端到端的可靠数据传输。在这一层,信息传送的协议数据单元称为段或报文。

      网络层只是根据网络地址将源结点发出的数据包传送到目的结点,而传输层则负责将数据可靠地传送到相应的端口。

      有关网络层的重点:

      1> 传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输以及端到端的差错控制和流量控制问题;

      2> 包含的主要协议:TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议)、UDP协议(User Datagram Protocol,用户数据报协议);

      3> 重要设备:网关。

      5)会话层

      会话层管理主机之间的会话进程,即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。

      6)表示层

      表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。

      7)应用层

      为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

      会话层、表示层和应用层重点:

      1> 数据传输基本单位为报文;

      2> 包含的主要协议:FTP(文件传送协议)、Telnet(远程登录协议)、DNS(域名解析协议)、SMTP(邮件传送协议),POP3协议(邮局协议),HTTP协议(Hyper Text Transfer Protocol)。

     

    以上转自https://www.cnblogs.com/maybe2030/p/4781555.html#_label0

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  • 网络层次的划分

    万次阅读 多人点赞 2017-12-24 20:09:05
    为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信,国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放系统互联参考模型”,即著名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。它将计算机网络体系结构的...
         为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信,国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放系统互联参考模型”,即著名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。它将计算机网络体系结构的通讯协议分为七层;自下而上依次是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。其中在第四层完成数据传送,上面三层面向用户。除了标准的OSI七层模型之外,常见的还有TCP/IP四层协议和TCP/IP五层协议:



         OSI七层网络模型
              TCP/IP协议是互联网的基础协议,任何与互联网相关的操作都离不开TCP/IP协议,不管是OSI七层模型,还是TCP/IP四层、五层模型,每一层都有自己的专属协议,完成自己相应的工作以及与上下层之间的联系。
         


    物理层     
          激活、维持、关闭通信断电之间的机械性、电气特性、功能特性以及过程特性; 该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠物理媒体。物理层确保原始的数据可以在各种物理媒体上传输。 物理层较为重要的两个设备: 中继器(Repeater  也叫放大器)、集线器。

    数据链路层   
          数据链路层在物理层提供的服务基础上想网络层提供服务;其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的网络层。为达到这一目的,数据链路层具备一系列相应的功能:如何将数据组成数据块,在数据链路层中这种数据开称为“帧”(frame)。帧是数据链路层的传输单位;如何控制帧在物理信道上传输,包括如何处理传输差错,如何调节发送速率与接收方相匹配;以及在两个万灵果实体之间提供数据链路的建立、维持和释放的管理。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括: 物理地址的寻址、数据的成帧、流量的控制、数据的检错、重发等。
                   相关重要的知识点:
                   数据链路层为网络提供可靠的数据传输;
                   基本数据单位——帧;
                   主要协议:以太网协议;
                   两个重要的设备:网桥、交换机;

    网络层
         网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送,具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。简而言之: 网络层就是“路径选择,路由及逻辑寻址”。
         网络层涉及众多的协议,其中包括最重要的协议,也是TCP/IP的核心协议——IP协议。IP协议仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP协议的主要功能有:无连接数据报传输、数据报路由选择、差错控制。与IP协议配套使用实现其功能的还有 地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP 、internet报文协议TCMP 、 internet组管理协议TGMP。
    1.  网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外,网络层还可以实现拥塞控制和、网际互连等功能;
    2. 基本数据单位为IP数据报;
    3. 包含的主要协议:IP协议(Internet Protocol,因特网互联协议)、ICMP协议(Internet Control Message Protocol,因特网控制报文协议)、ARP协议(Address Resolution Protocol,地址解析协议)、RARP协议(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析协议);
    4. 重要设备:路由器

    传输层
         传输层主要负责上层数据分段并提供端到端、可靠的或者不可靠的传输。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制的问题;
         传输层的任务是根据通信子网的特性,最佳的利用网络资源,为两个系统的会话之间,提供建立、维护和取消传输连接的功能,负责端到端的可靠数据传输。在这一层,信息传送的数据单元称为段或者报文。
         重点:
    1. 传输层负责将上层数据分段并提供端到端的,可靠或者不可靠的以及端到端的差错控制和流量控制问题;
    2. 包含的协议:TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议)、UDP协议(User Datagram Protocol,用户数据报协议)
    3. 重要设备:网关

    会话层、表示层、应用层
          会话层 管理主机之间的会话进程,即负责建立、管理、终止进程之间的会。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。
          表示层 对上层数据或信息尽心变化以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。
          应用层 为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
         这三层的重点:
    1. 数据传输基本单位为报文;
    2. 包含的主要协议:FTP(文件传送协议)、Telent(远程登陆协议)、DNS(域名解析协议)、SMTP(邮件传送协议)、POP3协议(邮局协议)、HTTP协议(Hyper Text Transfer Protocol)。





















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    三层网络架构是采用层次化架构的三层网络。
    三层网络架构采用层次化模型设计,即将复杂的网络设计分成几个层次,每个层次着重于某些特定的功能,这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。三层网络架构设计的网络有三个层次:核心层(网络的高速交换主干)、汇聚层(提供基于策略的连接)、接入层 (将工作站接入网络)。

    • 核心层:核心层是网络的高速交换主干,对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性:可靠性、高效性、冗余性、容错性、可管理性、适应性、低延时性等。在核心层中,应该采用高带宽的千兆以上交换机。因为核心层是网络的枢纽中心,重要性突出。核心层设备采用双机冗余热备份是非常必要的,也可以使用负载均衡功能,来改善网络性能。
    • 汇聚层:汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”,就是在工作站接入核心层前先做汇聚,以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网(VLAN)之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。在汇聚层中,应该选用支持三层交换技术和VLAN的交换机,以达到网络隔离和分段的目的。
    • 接入层:接入层向本地网段提供工作站接入。在接入层中,减少同一网段的工作站数量,能够向工作组提供高速带宽。接入层可以选择不支持VLAN和三层交换技术的普通交换机。

    三层网络结构短板

    三层网络结构基于性能瓶颈和网络利用率等等的原因,资深的网络设计师都在探索新的数据中心的拓扑结构。

    三层网络结构数据中心网络传输模式是不断地改变的。大多数网络都是纵向(north-south)的传输模式—主机与网络中的其它非相同网段的主机通信都是设备-交换机-路由到达目的地。同时,三层网络结构在同一个网段的主机通常连接到同一个交换机,可以直接相互通讯。

    然而,三层网络结构现代数据中心的计算和存储基础设施,主要网络流量模式从已经不止是单纯的不同网段之间通讯。三层网络结构内外网的通讯、网络段分布在多个接入交换机,要求主机通过网络互连等这些环境。这些三层网络结构网络环境的变化催生了两种技术趋势:网络收敛虚拟化

    • 网络收敛:三层网络结构中,储存网络和通信网络在同一个物理网络中。主机和阵列之间的数据传输通过储存网络来传输,在逻辑拓扑上就像是直接连接的一样。如ISCSI等。
    • 虚拟化:将物理客户端向虚拟客户端转化。虚拟化服务器是未来发展的主流和趋势,它将使三层网络结构的网络节点的移动变得非常简单。

    横向网络(east-west)在纵向设计的三层网络结构中传输数据会带有传输的瓶颈,因为数据经过了许多不必要的节点(如路由和交换机等设备)。如果三层网络结构上主机需要通过高速带宽相互访问,但通过层层的uplink口,会导致潜在的、而且非常明显的性能衰减。三层网络结构的原始设计更会加剧这种性能衰减,由于生成树协议会防止冗余链路存在环路,双上行链路接入交换机只能使用一个指定的网络接口链接。

    虽然增大内部交换层的带宽有助于改善三层网络结构的传输阻塞,但这样受益的只是一个节点。E-W模式中主机之间的的数据传输并非同一时间只是存在两个节点之间。相反,三层网络结构数据中心中的主机之间在任何时间都有数据传输的。因此,三层网络结构增加带宽这种高成本低效率的投资只是治标不治本。

    参考自:https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%89%E5%B1%82%E7%BD%91%E7%BB%9C%E7%BB%93%E6%9E%84/5506471?fr=aladdin

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