计算机网络七层模型和功能

这是一篇关于计算机网络的思维导图，介绍了计算机网络的七层结构和各自的功能，本图知识梳理清楚，非常实用，值得收藏。

计算机网络

• 七层结构
  • 物理层
    • 基本概念·
      • 功能
        • 建立、维护和取消物理连接
      • 单位
        • 比特（bit），二进制位
    • 数据通信的基础知识
      • 数据通信的系统模型
        • 数据通信系统两大部分
          • 源点/信源
          • 发送器
          • 原系统
          • 接收器
          • 终点/目的站/信宿
          • 目的系统
        • 信号分类
          • 根据参数取值方法分类
          • 模拟信号/连续信号
          • 数字信号/离散信号
      • 有关信道的基本概念
        • 三种基本方式
          • 1.单向信道/单工通信
          • 2.双向交替通信/半双工通信
          • 3.双向同时通信/全双工通信
        • 调制分类
          • 基带调制：仅仅对基带信号的波形进行变换
            • 把数字信号转换为另一种形式的数字信号（编码）
          • 带通调制：使用载波调制，将数字信号转换为模拟信号，调制好的信号叫做带通信号
      • 信道的极限容量
        • 限制码元在信道上传输速率的因素
          • 信道能够通过的频率范围
            • 奈氏准则：在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码间串扰的问题，使接收端对码元的判决/识别成为不可能。
          • 信噪比
            • 香氏公式：信道中信噪比越大，极限传输速率则越高
        • 提高信息传输速率的方法
          • 提高频带宽度
          • 提高信噪比
          • 改进编码方式
    • 传输媒介
      • 导引型传输媒介
        • 双绞线，屏蔽双绞线，同轴电缆、光缆
      • 非导引型传输媒介
        • 地面微波接力通信、卫星通信
          • 传输时延较大
    • 信道复用技术
      • 复用
        • 定义
          • 使用共享信道，减少信道总数以减少成本
        • 类型
          • 频分复用FDM、时分复用TDM
            • 频分复用：每位用户在同样的时间占据不同的带宽资源
            • 时分复用：每位用户在不同的时间占用同样的频带宽度
    • 数字传输系统
      • 早期的缺点
        • 速率标准不统一
        • 不是同步传输
      • 解决方法
        • 同步光纤网
    • 宽带接入技术
      • ADSL技术：非对称数字用户线：使用数字技术对模拟电话用户线进行改造
        • 不能保证固定的数据率
      • HFC网：光纤同轴混合网：在有线电视网的基础上开发的一种居民宽带接入网
      • FTTx：光纤到家
  • 数据链路层
    • 概述：数据链路层中的通信对等实体间的传输通道
    • 三个基本问题：封装成帧、透明传输、差错检测
    • 信道类型
      • 点对点信道：使用一对一的点对点的通信方式
      • 广播信道：使用一对多的广播通信方式
    • 使用点对点信道的数据链路层
      • 数据链路和帧
        • 链路：从一个结点到相邻结点的一段物理线路，而中间没有任何其他的交换结点。
        • 数据链路：当需要在一条线路上传输数据时，除了必须有一条物理线路外，还需要有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输。
      • 数据链路层传送的数据单位是帧
      • 三个基本问题
        • 封装成帧
          • 字符填充法
          • 零比特填充法
        • 透明传输
        • 差错检测
          • 差错检测原理：在发送大数据里加入冗余码，以便接收方可以推断出是否出现了错误
          • 常用检错方案：循环冗余检验CRC
    • 点对点协议
      • PPP协议的特点（点对点协议）
        • 1.PPP协议应满足的需要
          • 简单、封装成帧、透明性、多种网络层协议、多种类型链路、差错检测、检测连接状态、最大传送单元、网络层地址协商、数据压缩协商
        • 2.PPP协议的组成（三部分）
          • 1.将IP数据报封装到串行链路的方法
          • 2.用来建立、配置、测试数据链路连接的链路控制协议LCP
          • 3.网络控制协议NCP
    • PPP协议的帧格式
      • PPP帧的首部和尾部分别为四个字段和两个字段。 标志字段F=0*7E。地址字段A只置为0*FF。 地址字段实际上并不起作用。 控制字段C通常置为0*03。 PPP是面向字节的，所有的PPP帧的长度都是整数字节
    • PPP的工作状态
    • 使用广播信道的数据链路层
      • 局域网的数据链路层
        • 局域网特点
          • 网络为一个单位所有，且地理范围和站点数均有限，共享传输信道
        • 局域网优点
          • 具有广播功能
          • 提高系统可靠性、可用性和生存性
          • 设备的位置可以灵活调节
        • 局域网分类
          • 星形网
          • 环形网
          • 总线网
        • 共享信道
          • 静态划分信道
          • 动态媒体介入控制
            • 随机接入
            • 受控接入
        • 以太网的两个标准
          • DIX Ethernet V2
            • MAC协议
          • IEEE 802
            • 淘汰
            • LLC协议
        • 适配器的作用
          • 适配器相当于网卡
          • 进行数据串行传输和并行传输的转换
          • 对数据进行缓存
          • 驱动程序
          • 计算机和外界局域网连接
    • CSMA/CD协议
      • 此协议使用半双工通信
      • 总线传输以太网采取的措施
        • 采用灵活的无连接工作方式
        • 使用曼彻斯特编码的信号
      • 协议要点
        • 多点接入
        • 载波监听
        • 碰撞检测
          • 边发送边检测
      • 帧的长度
        • 最小64个字节
          • 小于64的帧都是无效帧
        • 最大取决于IP数据报的长度
    • 使用集线器的星型拓扑
      • 10BASE-T标准
        • 10指的是10bit的数据率
        • BASE是基带信号
        • T是双绞线
    • 以太网的MAC层
      • MAC层的硬件地址
        • 物理地址、MAC地址
        • 三种帧
          • 单播帧
            • 实现点对点
            • 广播帧
            • 多播帧
  • 网络层
    • 国际协议·
      • 地址解析协议ARP
      • 国际控制报文协议ICMP
      • 国际组管理协议IGMP
    • 路由器
      • 路由算法
        • 静态路由
        • 动态路由
          • OSPF链路状态
          • RIP距离向量路由
      • 路由选择协议
        • 内部网关协议
          • RIP
          • OSPF
        • 外部网关协议
          • BGP
    • IPV6
      • 地址表示形式
        • ：16进制
      • 基本地址类型
        • 单播地址
        • 多播地址
        • 任播地址
  • 会话层
    • 功能
      • 允许不同机器上的用户之间建立会话。会话指各种服务
    • 数据DTPU
    • 会话层连接到传输层的映射； 会话连接的流量控制； 数据传输； 会话层连接恢复与释放； 会话连接管理、差错控制。
    • 数据报文Message
    • 终端设备
  • 表示层
    • 定义
      • 一种通用的数据描述格式，便于不同系统间的机器进行信息转换和互相操作
    • 数据PTPU
    • 数据表示、数据安全、数据压缩
    • 主要功能：数据语法转换、语法表示、数据加密和解密、数据压缩和解压缩