目录
一、物理层
1、传输介质
（1）同轴电缆
| 以太网标准 | 电缆类别 | 最长有效传输距离 | 传输速率 |
| 10BASE5 | 粗同轴电缆 | 500米 | 10Mbit/s |
| 10BASE2 | 细同轴电缆 | 183米 | 10Mbit/s |
（2）双绞线
| 以太网标准 | 线缆类别 | 最长有效传输距离 | 传输速率 |
| 10BASE-T | 两对3/4/5类双绞线 | 100米 | 10Mbit/s |
| 100BASE-TX | 两对5类双绞线 | 100米 | 100Mbit/s |
| 1000BASE-T | 两对5e类双绞线 | 100米 | 1000Mbit/s |
（1）可以分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线
? ? ? ? ?区别：屏蔽双绞线在外层边缘有金属屏蔽层，可以屏蔽电磁干扰
（2）根据线序不同可以分为直通线、交叉线和反转线
? ? ? ? ?●直通线：用于不同设备相连，如：PC与交换机
? ? ? ? ?●交叉线：用于同种设备相连，如：PC与PC
? ? ? ? ?●反转线：用于连接交换机和路由
（3）光纤
与前两种区别：前两种采用的是电信号，光纤采用的是光信号
| 以太网标准 | 线缆类别 | 最长有线传输距离 |
| 10BASE-F | 单模/多模光纤 | 2000米 |
| 100BASE-FX | 单模/多模光纤 | 2000米 |
| 1000BASE-LX | 单模/多模光纤 | 316米 |
| 1000BASE-SX | 多模光纤 | 316米 |
●单模光纤：亮黄色，适合长距离传输
? 多模光纤：橙黄色，适合短距离传输
（4）串口电缆
| 线缆类别 | 速率 |
| V.24 | 1.2Kbit/s~64Kbit/s |
| V.35 | 1.2Kbit/s~2.048Mbit/s |
现在用的很少，在传统网络上会用到。
2、冲突域
●冲突域是指通过共享式网络（由同轴电缆组成的共享式网络环境）物理介质进行双向传送的所有结点的集合，可能会出现信号冲突的现象。
●解决方案：CSMA /CD 多址接入载波监听
●CSMA/CD原理：所有终端时刻处于监测网络的状态，监测网络是否空闲。如果此时网络处于空闲状态，就可以发送数据；如果网络中有冲突就立马停止发送，等待直到检测到链路状态为空闲时再发送。
●总结：先听后发 边听边发 冲突停发 随机延迟后重发
3、双工模式
●可分为半双工模式和全双工模式。
●异同：两者都支持双向数据传输，即既能接收数据，也能发送数据。但全双工可以同时进行接受和发送发送数据，半双工不能同时进行接受和发送数据，如：对讲机。
二、数据链路层
1、分层模型
（1）OSI七层模型
●数据链路层：变成了比特字节流
●传输层：TCP、UDP
（2）TCP/IP分层模型
2、数据封装
3、 帧格式
?（1）Ethernet_II帧格式
●Type：判断使用的是哪一种封装模式，判断数据帧上层使用的是哪一种协议
判断依据：Ethernet_II帧类长度大于等于1536（0x600），以太网数据帧长度在64-1518字节之间
●Data：46-1500字节
●FCS帧校验：错误检测机制
（2）IEEE802.3帧格式
4、数据帧传输
数据链路层基于MAC地址进行帧的传输。
（1）以太网的MAC地址格式
?（2）单播
即A和B一对一发送数据
?（3）广播
?（4）组播
5、 数据帧的发送和接受
当主机接收到的数据帧所包含的目的MAC地址是自己时，会把以太网封装剥掉后送往上层协议。
三、IP协议
网络层包含了许多协议，其中最为重要的协议就是IP协议。网络层提供了IP路由功能。
1、上层协议类型
?以太网帧的Type字段值为0x0800，表示该帧的网络层协议为IP协议。
2、IP报文头部
●Identification标识：标识同属于哪个数据包
●Flags标志：用来判断最后一个分片已收到，将最后一片标为0，其他标为1
●Fragment Offset片偏移：用来顺序重组这些片
●Time To Live生存时间。每经过一台路由器时，该字段值减1，当减为0时，则丢弃该数据包。确保数据包不会在网络中循环。
●Protocol协议号：指明IP数据报应该交给哪个传输层协议（6为TCP、17为UDP、1为ICMP）
3、?IP地址分类
IP地址类型：
4、IP编址
IP地址有32个二进制位组成，通常用点分十进制形式表示。分为网络部分和主机部分。
例：
192.168.1.1
192.168.1表示处于哪个网段
.1标识此网段的哪一台主机设备
●网络地址和广播地址不可以使用。
5、子网掩码
●子网掩码用来识别网段，网络部分用全1表示，主机部分用0表示。
●用子网掩码和IP地址共同表示属于哪个网段：相与操作，得到网络地址
●默认子网掩码:
●地址规划
n为主机位的0的个数，最后的可用主机数减去广播位和主机位。
6、网关
网关是接受、处理本地网段主机发送的报文，并转发给目的网段的设备，用来转发来自不同网段之间的数据包。
四、ICMP协议
Internet控制消息协议ICMP（Internet Control Message Protocol）是网络层的一个重要协议。ICMP协议用来在网络设备间传递各种差错和控制信息，并对于收集各种网络信息、诊断和排除各种网络故障等方面起着至关重要的作用。?ICMP用来传递差错、控制、查询等信息。
1、ICMP数据包格式
●Type消息类型：表示ICMP消息类型
●Code编码类型：具体表示属于哪一类的消息类型
●Checksum：检测消息完整性
●ICMP消息类型和编码类型：
2、ICMP重定向
主要用于路由功能。
3、ICMP差错检测
?ICMP Echo Request和ICMP Echo Reply分别用来查询和响应某些消息，进行差错检测。
4、ICMP错误报告
?当目标设备无法访问目标网络时，会自动发送ICMP目的不可达报文到发送端设备。
5、应用
（1）ping
用于检测网络连通性
（2）tracert
用于测试连通性、跟踪路径。
五、ARP协议
通过目的IP地址来获取目的MAC地址的过程是由ARP（Address Resolution Protocol）协议来完成的。
1、ARP数据包格式
属于广播报文，不能穿越路由器，不能被转发到其他广播域。
●Hardware Type硬件类型：一般是以太网
●Protocol Type协议类型：一般是IP协议
●Hardware Length：MAC地址长度
●Protocol Length：IP地址长度
●Operarion Code：指定报文类型，是request还是reply
2、ARP请求
3、ARP响应
4、 ARP代理
?同一网段不同物理网络上的主机，可以在不配置网关的情况下通过ARP代理进行相互通信。
5、免费ARP
探测IP地址是否冲突。
六、传输层协议
传输层定义了主机应用程序之间端到端的连通性。传输层中最为常见的两个协议分别是传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)和用户数据包协议UDP（User Datagram Protocol）。
1、TCP
TCP是面向连接的传输层协议，提供可靠的传输服务。
（1）端口号
（2）TCP报文头部
●Sequence Number序列号：字节流的每个字节的编号
●Acknowledge Number确认序列号：对另一方发来的TCP报文段的响应
●URG:表示紧急指针（Urgent Point）是否有效
●ACK：表示确认号是否有效，确认标志位
●PSH：提示接收端立即从TCP接收缓存区中读走数据，为接受后续数据腾出空间
●RST：要求对方重新建立连接，复位标志位
●SYN：请求建立一个连接，同步标志位
●FIN：通知对方要关闭连接了，结束标志位
●Window：控制流量大小
●Urgent Pointer：紧急指针
（3）建立连接：三次握手
（4） TCP流量控制
滑动窗口
（5）关闭连接：四次挥手
2、 UDP
TCP是面向无连接的传输层协议，传输可靠性没有保证。
（1）UDP报文头部
（2）传输过程
使用UDP传输数据时，由应用程序根据需要提供报文到达确认、排序、流量控制等功能。
UDP不提供重传机制，占用资源小，处理效率高。因此一些时延敏感的流量如语音、视频等，通常使用UDP作为传输层协议。
七、数据转发过程
1、封装过程
2、解封装
服务器A检查数据包的目的IP地址，发现目的IP地址和自己的IP地址相同
->服务器A剥掉数据包的IP头部后，会送往上层协议的TCP继续进行处理
->服务器A检查TCP头部的目的端口号，然后将数据段发送给应用层的HTTP协议进行处理交给特定的应用