摘要

记录《图解TCP/IP》第5版一书中，容易忘记的点，以便后续查阅。

1.5.4 OSI参考模型中各个分层的作用

分层名称	功能
应用层	针对特定应用的协议。
表示层	设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换。
会话层	通信管理。负责建立和断开通信连接(只是管理，并不负责实际数据传输的功能)，管理传输层以下的分层。
传输层	管理两个节点(互联的网络终端称为节点)之间的数据传输。负责可靠传输(确保数据被可靠地传递到目标地址)
网络层	地址管理与路由选择。
数据链路层	互联设备之间传送和识别数据帧。
物理层	以“0”、“1”代表电压的高低，灯光的闪灭。界定连接器和网络的规格。

1.9 网络的构成要素

1.9.1 通信媒介和数据链路

计算机之间通过电缆相互连接。

数据链路名	通信媒介
以太网	同轴电缆、双绞线电缆、光纤电缆
无线	电磁波
ATM	双绞线电缆、光纤电缆
FDDI	双绞线电缆、光纤电缆
帧中继	双绞线电缆、光纤电缆
ISDN	双绞线电缆、光纤电缆

1.9.2 网卡

全称为网络接口卡(NIC)

1.9.3 中继器

是在OSI参考模型的第1层————物理层面延长网络的设备。

一般中继器的两端连接的是相同的通信媒介，但有的中继器也可以完成不同媒介之间的转换工作（在同轴电缆和光缆之间调整信号，但这种情况下，中继器也只是单纯负责信号在0和1比特流之间的替换，并不负责判断数据是否有错误。同时它只负责将电信号转换为光信号，因此不能再传输速度不同的媒介之间转发）。

通过中继器而进行的网络延长，其距离并非可以无限扩大（一个10Mbps的以太网最多可以用4个中继器分段连接，而一个100Mbps的以太网最多只能连2个中继器）。

有些中继器可以提供多个端口服务，被称为中继集线器或集线器，因此集线器可以看做是多口中继器。

1.9.4 网桥/2层交换机

是在OSI参考模型的第2层————数据链路层上连接两个网络的设备。

它能够识别数据链路层中的数据帧，并将这些数据帧临时存储于内存，再重新生成信号作为一个全新的数据帧转发给相连的另一个网段。由于能存储这些数据帧，网桥能够连接传输速率完全不同的数据链路，并且不限制连接网段的个数。

数据链路的数据帧中有一个数据位叫FCS(用CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)方式校验数据帧中的位。有时由于噪音导致通信传输当中数据信号越来越弱，而这种CRC正式用来检查数据帧是否因此而受到破坏的)，用以校验数据是否正确送达目的地。网桥通过检查这个域中的值，将那些损坏的数据丢弃，从而避免发送给其他的网段。

此外，网桥还能通过地址自学机制和过滤功能控制网络流量。

以太网等网络中经常使用的交换集线器(具有网桥功能的Hub叫做交换集线器，只有中继器功能的Hub叫做集线器)，现在基本也属于网桥的一种。交换集线器中连接电缆的每个端口都能提供类似网桥的功能。

1.9.5 路由器/3层交换机

是OSI参考模型的第3层————网络层面上连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。

网桥是根据物理地址(MAC地址)进行处理，而路由器/3层交换机则是根据IP地址进行处理的。

路由器可以连接不同的数据链路。

路由器还有分担网络负荷的作用(由于路由器会分割数据链路，因此数据链路层的广播消息将无法继续传播，关于广播的细节请参考1.7.3节)，甚至有些路由器具备一定的网络安全功能。

1.9.6 4~7层交换机

负责处理OSI参考模型中从传输层至应用层的数据。

主要作用是作为负载均衡器(此外还可以通过DNS实现负载均衡。通过对多个IP地址配置同一个名字，每次查询到这个名字的客户得到其中某一个地址，从而使不同客户访问不同的服务器)或带宽控制。

1.9.7 网关

是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备。

它与4~7层交换机一样都是处理传输层及以上的数据，但是网关不仅转发数据还负责对数据进行转换，它通常会使用一个表示层或应用层网管，在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译，最终实现两者之间的通信。

为了控制流量以及出于安全考虑，有时会使用代理服务器，这种代理服务器也是网关的一种，称为应用网关。有了代理服务器，客户端与服务器之间无需在网络层上直接通信，而是从传输层到应用层对数据和访问进行各种控制和处理。防火墙就是一款通过网关通信，针对不同应用提高安全性的产品。

2.4 TCP/IP协议分层模型

2.4.1 TCP/IP与OSI参考模型

参考

1. 《图解TCP/IP》第5版