OSI ARP TCP-IP HDCP

news2025/7/19 21:01:47

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:255.255.255.0


IP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

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