超有趣學網路-第2節 OSI和TCP/IP-1

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接下來我們講講什麼是OSI和TCP的一些基本區別，以及他有什麼作用，對於網路工程師來說，這也是必不少的東西。

1.TCP IP和OSI他們糾葛

在1960-1970左右，網路開始發展，開始的時候各個廠家都自己做自己的，生產的網路相互不兼容。這時候國際標準組織跑出來制定規則，制定一個大家公共遵守的標準，只要大家在這個標準生產出來的網路都能夠相互通訊。這樣做的客戶滿意，生產廠家也有的賣，所有人都很高興，但是呢，OSI又折騰的很慢，搞了好幾年才搞定，但是時代在變化。但OSI出來的時候驚呆了，原來擁護我的人都用跑去用TCP/IP了，這幾年發生了什麼呢？首先TCP/IP不求完美，先趁著OSI還沒推出，先進行推廣，TCP/IP剛出來的時候也是各種問題，但是TCP/IP不斷對問題進行調試，OSI出來的時候，那會兒TCP/IP已經很完善，廠家也覺得TCP/IP也挺好用，這時候OSI就很尷尬了。

我們學習網路的時候為什麼還學OSI呢？首先OSI的網路結構更加詳細，對於我們網路工程師來說，能夠更加方便的理解網路。

2.OSI有什麼作用呢？

OSI教會我們如何解決網路問題，需要懂得分層處理，哪層出現問題，直接解決那個層面的問題，比如你現在網線水晶頭壞了，那就是物理層的事，這時候你只需要更換一個水晶頭，不需要把IP地址或者網口換掉。

3.OSI參考模型是什麼？

OSI RM：開放系統互連參考模型（Open System Interconnection Reference Model）

OSI模型主要劃分了七個層級，物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層，每個層級相互獨立又相互關聯。

這就好比工廠流水線一樣，每個生產模塊對自己的模塊負責，完成自己模塊傳遞給下一個模塊。

網路工程師主要處理的是下四層結構，下四層分為：傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層。

4.對比OSI和TCP/IP

5.物理層

OSI分層中的最底層物理層，物理層包括網口、網線、設備、電壓電流等等。

網線主要分為光纖和雙絞線，我們現在電腦使用的是雙絞線，

我們現在電腦使用的主要是雙絞線，現在筆記本主要往無線趨勢發展，傳輸介質從有線變為無線網路，無線傳輸也是一種介質。

5.1.雙絞線

雙絞線傳輸距離理論情況下100米。

雙絞線使用的是RJ45的水晶頭，我們電腦上使用的有線網口為RJ45。RJ45網口價格便宜，而且網線製作簡單。

網線分為屏蔽和非屏蔽線，屏蔽線電磁干擾減少，信號傳輸的穩定性強，數據傳輸穩定性強。

數據在網線上傳輸的時候，是通過電信號進行傳輸，線纜越粗電阻越小，電信號衰減的少的，這樣能傳輸的更遠，根據網線的粗細和絞線我們又分為5類、超5類、6類、超6類、7類等。

在數據中心機房購買的網線多數是屏蔽6類線或者7類線，家用或者單位桌面級的線路使用非屏蔽最少也要使用超5類的網線，這些主要考慮的是成本問題，土豪請任意。

6類線中間有四字的塑料，這樣有利於防止網線各對線纜的信號干擾。7類線採用每對絞線進行屏蔽信號。

5.1.1.直通線

直通線：兩端同時使用568B或者568A。

我們使用的網線多數是直通線，網線的兩端水晶頭線序一樣，主要兩邊都使用568B的線序，568B線序：橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕。

網線只要達到1236（1橙白、2橙、3綠白、藍、藍白、6綠、棕白、棕）的線纜能夠通，就可以達到最大100M的帶寬（帶寬必須滿足網口+網線都能達到的最大的值），如果8芯全通就能達到最大1000M的帶寬。

5.1.2.交叉線

交叉線：一端使用568B對端使用568A。

在某些老設備上，必須要滿足同種設備使用交叉線，不同種設備使用直通線，同種設備使用交叉線。

交換介面與交換介面交叉線

路由介面與路由介面交叉線

路由介面與交換介面直通線

PC機可以認為是路由器的類型（其實路由器和PC機類似）。

現在新設備可以不用按照這個規則，直通和交叉都可以使用。

說件前幾年遇到的問題，在測試環境中折騰一台老juniper防火牆與H3C路由器對接，然後呢，怎麼搞設備的網口的燈都不亮（調整過雙工、速率、更換介面）。然後更換為交叉線後就OK，所以大家在面對老設備的時候注意下交叉和直通。

註：網線的線序如果都不按規律，兩端的線序都是一樣，其實也能夠進行通訊，考慮到568B的線序的絞線能夠減少電磁干擾，而且在某些水晶頭出現故障的時候更換某一端的水晶頭會照成麻煩，所以最好按照568B的線序製作網線。

5.2.光纖線纜

光纖傳輸距離多模2公里，單模42公里。

雙絞線因為傳輸距離和電磁信號的干擾，所以多數情況網設備和網路設備傳輸推薦使用光纖。

光纖是通過塑料或者玻璃纖維構成的，主要是讓光在其中傳遞，光在傳遞的時候不容易受到電磁干擾，特別是在機房環境中電磁信號強烈。

現在光纖通過海底光纜連接全世界。

多模光口的價格比單模光口的便宜許多，所以多數情況下在距離低於2公里會使用單模的線纜，運營商多數使用單模光纖。

6.數據鏈路層

單電信號傳遞至對端後，設備需要對電信號進行處理，把電信號轉換為數字信號。比如電信號高電壓→數字信號1，數字信號1→電信號高電壓。

這些轉換都在數據鏈路層進行。

數據鏈路層對物理層傳輸信號進行完整性校驗（在傳輸的時候容易受到干擾）。

6.1.單工、半雙工、全雙工

數據鏈路層確定了數據的傳輸方式，主要分為單工、半雙工、全雙工。我們現在多數的傳輸方式使用全雙工。

戰鬥力有限，今天就先到這之後之後之後再繼續寫寫寫..

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