CCNA 必备：Linux 网络基础知识入门
内容介绍：
一、OSI 模型（open system interface)
二、通讯方式：单工与双工
三、早期通讯方式——冲突检测的载波侦听多路访问
四、冲突域和广播域
五、Hub 集线器
六、以太网桥
七、查看网卡工作模式
八、Hub 和交换机
九、路由器 （router）
十、VLAN
一、OSI 模型（open system interface)
OSI模型把网络分成了七个层，而在工作中 OSI 模型只是用于指导作用，虽然它是一个国际标准，但是并不是我们事实上真正使用的标准。
目前来讲，工作和生活中用的网络都是基于TCP协议的，但是OSI 模型帮助我们理解网络是非常有价值的，特别是它把网络分成了七个层次，很多网络设备以及网络的一些相关的技术，都可以归纳为 OSI 模型的具体某一层。
回顾一下 OSI 模型的七层的，从上往下依次是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
七层之间下层为上层提供服务，通俗来讲下层要体现出上层协议的类型。
上次所讲的数据链路层，数据包的帧是工作在数据链路层的，而它的上一层是网络层，网络层有很多协议，比如说IP协议、Ips等协议，所以在数据链路层就需要有一个位置体现出上层协议类型，数据链路层的包名叫做帧，在物理层叫位，在网络层叫做包，传输层叫段，在往上也可以称为 message
发送端：原始数据→应用层：A 原始数据→表示层：PA 原始数据→会话层：SPA 原始数据→传输层：TSPA 原始数据→网络层：NTSPA原始数据→数据链路层：DNTSPA 原始数据 CRC→物理层：DNTSPA 原始数据CRC→（bit 流）接收端
下层体现上层的功能具体是哪种协议，下层为上层提供服务的时候必须在下层，在网络层叫包，在传输层叫做段，
不同层的名称不一样、在网络层，真正在网络中发送数据的时候，例如微信信息（原始数据）首先到达应用层，接着到达每一层，都会在相应层添加头部信息，在物理层即变成01的格式，实际上数据发送的时候是有额外的负载的，因此速度可能不能达到理想的效果。
之后往上层层解包，每一层解除相应包，完成之后即可获得原始数据。
与上述流程相反
二、通讯方式：单工与双工
１、单工
单向传输数据（例如收音机，喇叭，广播电台，早期电视等），与物理层相关
２、双工
双向传输数据
- 全双工：同时双向传递，例如手机；
- 半双工：轮流双向传输，例如对讲机。
三、早期通讯方式——冲突检测的载波侦听多路访问
单工通讯使用的带冲突检测的载波侦听多路访问( CSMA/CD)，早期以太网速度偏慢，大概为10M,采用的通讯方式都是双同轴电缆，而双同轴电缆采用总线型，大家都连接到公共干道上，设备之间相互通讯数据的时候，首先检查是否有机器在发送数据，如果有则等待，没有则发送，如果发送时发生冲突，则造成数据损坏，等待一个随机时间再发送，如若失败，则再次发送，若冲突达到一定次数，则彻底失败。
而后来的百兆以太网以及千兆以太网就不采用这种方式了。
四、冲突域和广播域
冲突域：
如果有一台机器在发送数据，另一台机器同时也在发送数据， 两台机器就发生了冲突，就说这两台机器处在同一个冲突域。
同一个冲突域中任何一机器一台机器发数据，别的主机同时发数据，它就会发生冲突，就认为所有的主机都在一个冲突域。
如果有两个主机同时向网络中发数据，它不冲突，就认为这两台主机分别处于两个不同的冲突域。
广播域：
一台主机向外发送广播，另一台主机收到广播，则称两台机器处在同一广播域。
五、Hub 集线器
无论采用多大速度的以太网，必不可少的要依赖于一些通讯的物理网络设备，这种设备早期的时候用到一些比较低端的设备-Hub集线器。
早期的通讯传输距离是有一定限制的，通讯双方不能距离太远。
中继器能够把信号放大，让信号传得更远。但是传统中继器只有两个接口，一端连着网线，一端连另一跟网线。
而 Hub 就相当于多端口的中继器，可以连接很多设备，其形式十分类似于交换机。
Hub的工作特性是基于半双工以及带宽共享。
半双工，比方说1计算机给2计算机发信息的时候2不能同时发给1。
只能是1发完以后，2再给1发。而且Hub具有广播性，它并不记忆该信息包是由哪个 MAC 地址发出， MAC 地址在Hub的哪个端口，计算机1发送到hub时hub并不知道目标计算机是谁，所以会到达所有的端口，实现共享。
hub的机制决定了其没有任何的安全性，意味着在发送数据的时候，如果别人同时也在发送数据，就会造成数据损坏。
同一时间只有一台计算机发送信号，效率低下。
hub工作在物理层，简单来说hub就是一个连接器，hub是很早以前的设备，价格便宜，所以早期许多公司采用hub 设备。
六、以太网桥
后来为了通讯效率的提高，引入另外一种技术——以太网桥。
1、交换式以太网的优势
- 扩展了网络带宽
- 分割了网络冲突域，使网络冲突被限制在最小的范围内
- 交换机作为更加智能的交换设备，能够提供更多用户所要求的功能：优先级、虚拟网、远程检测......
2、以太网桥的工作原理
网桥和交换机的工作原理一样，交换机可以说是升级版的网桥，网桥连接两个网络，上面一个，下面一个，集线器连接了 A 和 B ，
目标地址在右边，源地址在左边，越往右越外层，越往左即越里层，数据包从 a 发往 b ，所以源地址就是 a ，目标就是 b ，网桥在设备里面有一块内存空间记录了一个表格，内容为地址和端口的对应关系，此网桥有两个口分别连接了网络，从上来了一个数据包 a ，记录 a 与一个口相连，目标发往b ，数据包到达网桥后，往下传，到达 hub ，之后到达 c 和 d ， d 发现与 a 没有关系，则抛弃，回应数据包，源地址为 b ，目标地址为 a ，到达 hub ，到达 a ，网桥记录，则经过两次通讯之后，下次 a 再次发送信息时，则可高效处理。
3、网桥的工作特性
网桥能隔断冲突域但不能隔断广播域，在一定程度上提高了性能，但在广播域上无能为力广播域越大，说明主机存在的数量多，性能越差。
网桥也是比较老的设备，在实际生活中网桥很少使用，目前主流为交换机(switch)，它可以实现双向通讯。
七、查看网卡工作模式
由于通讯时只能按照较低的速度通讯，因为Hub是一个比较差的设备，所以其性能不太好，如果与Hub连接只能按Hub的性能进行通讯，即半双工的通讯方式，网卡可根据交换机状态自动协商，自动协商为半双工。
现在目前来讲它支持多种各种方式的协商，比方说按照百兆的半双工、百兆的全双工、千兆的全双工等多种模式进行组合连接。
我们可以用mii-tool-v eth0命令来查看一网卡目前的工作模式，ethtool-eyh0可以修改当前工作模式。
网卡工作在数据链路层和物理层，同时具有网络层的功能。
八、Hub 和交换机
集线器属于 OSI 的第一层物理层设备，而网桥属于 OSI 的第二层数据链路层设备，也具有网络层的功能，但最重要的还是数据链路层，从工作方式来看，集线器是一种广播模式，所有端口在一个冲突域里面。
网桥的可以通过端口隔离冲突。
Hub是所有共享总线和共享带宽。网桥每个端口占一个带宽。
九、路由器（router）
交换机是无法隔断广播的，因此就也需要一种设备来隔断广播，把广播局限在一个特定范围内，这个设备就是路由器(router)。
1、路由器的作用
- 分隔广播域
- 选择路由表中到达目标最好的路径
- 维护和检查路由信息
- 连接广域网
最基本的功能就是隔断广播，路由器不仅实现了隔断广播的功能，还可以进行最优路径选择，通过路由表实现，路由表并不仅仅在路由器存在，在电脑中也存在，路由表记录的是IP地址（逻辑地址，属于网络层的设备），可通过router-n 查看路由表，路由表组成非常重要，只有理解了路由表中的内容，才能理解通讯过程和网络架构
2、路由
把一个数据包从一个设备发送到不同网络里的另一个设备上去，这些工作依靠路由器来完成。
路由器只关心网络的状态和决定网络中的最佳路径，路由的实现依靠路由器中的路由表来完成
十、VLAN
使用交换机也可以隔断广播，每一层都有不同的电脑，三个部门都对应在每一层，分别不同的接口划分不同的vlan，按照端口划分，好处是vlan之间的主机不能直接通讯。
1) 分隔广播域
2) 安全
3) 灵活管理
4) VLAN =广播域=逻辑网络（subnet）
