CCNA5.0要点串讲：OSI与TCPIP

1.1 OSI与TCP/IP协议框架

OSI是网络行业的法律，其主要目的是实现各厂商设备的兼容运行。TCP/IP是互联网的主流协议。图1是OSI和TCP/IP协议模型之间的比较。

1.2 OSI各层的功能和特点

1 .物理层:其功能是传输比特信号，典型设备如HUB(集线器)。2 .
。数据链路层:包括LLC和MAC子层。LLC负责与网络层通信并协商其协议。MAC负责控制物理层。这一层的典型设备是交换机。
[br/]3。网络层:这一层负责路由表的建立和维护以及数据包的转发。这一层的典型设备是路由器。

4。传输层:这一层将应用程序数据分段，建立端到端的虚拟连接，并提供可靠或不可靠的传输。5 .
。会话层:这一层负责管理和维护两个应用程序之间的会话。
]6。表示层:这一层解决的是数据的表示和转换问题，是人机交流的协调者，比如二进制和ASCII码之间的转换。7 .
。应用层:这一层是人机交流的接口。FTP、HTTP等典型应用。

1.3 OSI封装、解封装和PDU

1.3.1封装
所谓封装是指发生在发送端的自顶向下的过程

，是每一层的应用。协议数据单元)

应用→段→包→帧→位，二进制位)

1.3.2解封装

所谓解封装，是指在接收端发生的自下而上的逐层去除头、尾信息的过程

1。Br/]
TTL(生存时间):每通过路由器一次，该值减一。如果该值为0，路由器将不会转发该数据包。

协议:网络层和传输层之间的通信接口，用于标识传输层的传输协议。
Identification:发送的每个数据包的编号。

Flag(偏移标志)，Frag。Offset(偏移量):由接收方用来对数据包进行分段。1.5 IP报文传输流程

IP报文传输流程包括:

1 .主机将数据包发送到默认网关

2。数据包被放入第

3帧。路由器接收到第

4帧。路由器在路由表

5中找到目的网络。路由器选择下一跳塔目的地[/ Br/]
6 .确定了下一跳的MAC地址

7。数据包放置在第

8帧中。根据需要重复步骤2到7(如果需要，重复步骤2到7)

9。路由器收到第

10帧。路由器发现直接连接的网络

1。终端主机的MAC地址已确定

12。数据包置于帧中到最终目的地
的整个IP报文传输过程。

在数据包的端到端传输过程中，逻辑地址永远不会改变，而MAC地址会因链路而异。

路由器在入口接口上收到数据帧后，首先会检测目的地是否是自己。如果是，就交给上层处理；否则，数据包内容将被缓存；然后根据目的地址，会搜索路由表找到相关条目，得到下一跳和出接口的MAC地址；这两个地址会作为新的目的和源MAC地址来预先封装缓存的数据包，然后转发，这就是所谓的帧重写。

1.6 IP相关协议

1 . 6 . 1 ARP

ARP(地址解析协议)有以下特点:

ARP是ARP请求。

只有当发送方认为目标主机和自己在同一个逻辑网络(同一个网段)时，才会发出ARP请求。

本地MAP(不同于FRMAP)的IP地址和MAC地址属于同一个设备(接口)。

1 . 6 . 2 ICMP

IP协议是一个不可靠的协议，不可能有差错控制。然而，IP协议可以通过其他协议实现这一功能，如ICMP。如图5所示。

ICMP协议允许主机或路由器报告错误并提供关于异常情况的报告。

一般来说，ICMP报文为网络层提供四大功能:错误诊断、拥塞控制、路径控制和查询服务。例如，当数据包无法到达目的地或TTL超时时，路由器将丢弃该数据包并向源主机返回ICMP消息。1.7传输层功能

传输层功能包括:

会话复用:多个应用会话复用在同一个端到端连接上(同一个源IP和目的IP对)，通过端口号进行标识。

分段:将大量的应用程序数据分割成更适合传输的数据段。

流量控制:软件流量控制，防止网络拥塞时丢包，降低网络拥塞的可能性。

缓冲:分为接收缓冲区和发送缓冲区，用于临时存储传输的数据。

1.8 TCP和UDP的比较

是TCP和UDP的报头格式。

两者的区别在于:

TCP
是面向连接的(同步、确认、窗口)

提供可靠的传输服务

高可靠性
UDP


无连接

尽力而为(最好的
1.9 TCP的序列号和确认号
[]而序列号和确认号是以字节为单位的，确认号等于发件人的序列号加1。如图8所示。

1.10 TCP滑动窗口

滑动窗口用于实现流量控制。用于防止发送过快的数据淹没慢速接收端，导致接收端缓冲区溢出。

窗口的大小基于数据包的字节数，而不是数据包的数量。滑动窗口是TCP的流量控制方法之一。