OSI ARP TCP-IP HDCP

OSI七层参考模型

分层名称	基本功能
应用层	用户与网络、应用程序与网络的接口，直接向用户提供服务
表示层	处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密
会话层	组织和协调两个会话进程之间的通信
传输层	应用进程之间的连接，提供端到端的服务
网络层	逻辑寻址，通过IP地址实现路由选择，提供点到点服务
数据链路层	物理寻址，通过MAC地址提供可靠的传输数据方法
物理层	利用传输介质实现相邻计算机之间比特流透明传输

ARP协议

ARP的分类以及功能：

1、正向ARP

通过IP地址获取MAC地址

2、反向ARP

通过MAC地址获取IP地址

3、免费ARP

自我介绍

检测地址冲突

TCP/IP模型

四层模型 --- TCP/IP标准模型

五层模型 --- TPC/IP对等模型

传输单位：PDU --- 协议数据单元

在OSI参考模型中，L1PDU、L2PDU、L3PDU
在TCP/IP模型中
应用层 --- 数据报文
传输层 --- 数据段
网络层 --- 数据包
数据链路层 --- 数据帧
物理层 --- 比特流

封装与解封装

应用层----存在封装过程，取决于不同的应用程序
传输层----TCP、UDP（端口号）
网络层----封装IP地址
数据链路层---封装MAC地址
物理层----数据已经成为电信号，不存在封装

TCP/IP的跨层封装

目的：提高封装和解封装的速度，加快传输速率

跨四层封装

应用层数据封装完成后，直接封装网络层数据

应用在直连路由设备之间

跨三四层封装

在应用层封装之后直接封装二层数据

应用在直连交换设备之间

IP地址

IPV4地址的分类（有类分类）

单播地址---一对一通讯特点：既能作为源IP地址，又能作为目的IP地址
组播地址---一对多
广播地址---一对所有仅作为目的IP地址使用A：掩码：255.0.0.0
B：掩码：255.255.0.0
C：掩码：255.255.255.0IP地址分类原则：根据IP地址二进制的前八位数字特征分类
A：0XXX XXXX-----0-127
B：10XX XXXX-----128-191
C：110X XXXX-----192-223
D：1110 XXXX-----224-239
E：1111 XXXX-----240-255

私网IP地址 --- 单播地址

A：10.0.0.0-10.255.255.255-----1个A类网段
B：172.16.0.0-172.31.255.255-----16个B类网段
C：192.168.0.0-192.168.255.255----256个C类网段私网IP地址可以重复使用，但是在私网内部需要保证唯一性。

特殊IP地址

1、127.0.0.1-127.255.255.254----环回地址----本地测试
2、255.255.255.255---受限广播地址
3、主机位全1---192.168.1.255/24----直接广播地址区别：受限广播地址是不被路由器转发的，而直接广播地址会被转发。
4、主机位全0---192.168.1.0/24----网络
5、0.0.0.0----代表没有IP地址，或代表所有IP地址
6、169.254.0.0/16----本地链路地址/自动私有地址注意：该IP地址不能进行跨网段通讯----以太网环境

VLSM和CIDR

VLSM --- 可变长子网掩码

从主机位向网络位借位

CIDR --- 无类域间路由

取相同，去不同

DHCP

DHCP Discover --- 广播

应用层	DHCP Discover
传输层	UDP --- 源端口号68 --- 目的端口号 67
网络层	IP --- 源IP地址0.0.0.0；目的IP地址 255.255.255.255
数据链路层	以太网协议 --- 源MAC：本机MAC 目的MAC：FFFF:FFFF:FFFF

交换机的转发原理

交换机收到电信号后，将电信号转换为二进制，之后，截取到数据帧。

查看数据帧的源MAC地址，之后将该地址和数据进入的接口的对应关系记录在本地的MAC地址表中，MAC地址表老化时间300S。

之后，看数据帧中的目的MAC地址，基于目标MAC地址查询本地MAC地址表，如果表中存在记录关系，则按照记录进行转发；若表中无记录关系，则将进行洪泛（交换机将数据从除了进入的接口外的所有接口发送一遍）

交换机洪泛的三种情况

遇到广播帧

遇到组播帧

遇到没有记录的单播地址

DHCP OFFER报文

存在一个可用的IP地址给DHCP客户端。（可单播可广播看设备）

应用层	DHCP OFFER(可用IP地址，网关，DNS，掩码)
传输层	UDP --- 源67；目标68
网络层	IP协议 --- 源IP ---- 目的IP
数据链路层	以太网协议 --- 源MAC --- 目的MAC

DHCP Request报文 --- 广播

应用层	DHCP Request
传输层	UDP --- 源端口：68；目标端口67
网络层	IP协议 --- 源IP：0.0.0.0；目标IP地址：255.255.255.255
数据链路层	以太网协议 --- 源MAC：本机 ---- 目标MAC：全F

DHCP ack报文

（华为设备默认不回复）单播/广播（看设备）

应用层	DHCP ACK
传输层	UDP 67 68
网络层	IP -源IP：本机 ---- 目的IP：目的IP或广播
数据链路层	以太网协议 --- 源MAC：本机 --- 目的：目的MAC或全F

路由器的转发原理

原理：路由器将基于数据包中的目的IP地址查询本地路由表。

若路由表中存再记录，则无条件按照记录转发；若没有记录，则将直接丢弃该数据包。

获取未知网段的信息

直连路由：路由器默认生成可用接口直连网段的路由条目
静态路由：由网络管理员手工配置
动态路由：所有路由器运行相同的路由协议，之后路由器之间彼此沟通，计算出未知网段的路由信息

直连路由的生成条件

1、接口双UP物理层面UP：代表链路正常协议层面UP：代表具备通讯协议
2、接口必须配置IP地址