Q:如何生动形象、切中要点地讲解 OSI 七层模型和两主机传输过程?
A:OSI是一个协议栈,在角逐中失利最终被TCP/IP协议栈取代,中国地区网络教学者觉得OSI分层比较细致,顾用其做参照于网络研究.
简单来说两台主机通过Internet通信,具体来看,这是两个主机上的两个App之间的通信,App想要利用网络连接收发数据就需要OSI应用层的协议配合,一般这些协议都内置在App的网络模块内,开发人员在开发应用的时候都会将OSI应用层必要协议写入网络模块里,通过这些协议App虽然可以利用网络连接接口收发数据,但是可能由于通信双方主机的操作系统不同,跨平台的应用由于数据编码压缩加密机制都不尽相同,源主机使用的编码目的主机未必能理解,从而通信数据到达目的主机后可能会以乱码形式出现,顾通信失败.为了避免这样的事频繁出现,App通信前需要通过OSI表示层协议沟通彼此兼容的数据表示格式,通过统一的编码加密压缩机制处理待传输的数据从而避免接收方收到数据后无法顺利识别.
通常这类表示层协议和应用层协议一样被写入App的网络模块内,这些通常也是由研发工程师负责.需要注意的是,App之间想通过表示层协议协商数据的标识格式的前提是App之间通过Internet建立逻辑连接,这往往也称之为会话,负责建立会话的工作通常由OSI协议栈的会话层协议负责,当然这类协议通常也存在于App以及操作系统平台的网络模块中.通常这三层的协议都内部集成在App以及操作系统之内,因此我们将OSI上三层称之为操作系统层.
App之间要建立会话的前提是网络中的网络设备能识别并知晓源目主机所在的位置也就是地址,能顺利传递彼此的通信数据,并且主机上的App本身也需要相应的标识,这些内容在上三层中并不包含,一般这些内容更多集中于下四层中.
OSI传输层的协议顾名思义负责数据的传输,
主要做两件事
（1）将应用产生的数据流切片,满足每个分片大小足够小以便于被网卡传输,
（2）在每个分片前添加4层报头,将数据分片形成数据段,
其段头中主要包含源目端口来标识通信的源目App.数据段缺乏地址信息无法被直接发送,因此OSI网络层对数据段进行3层报头添加,在报头中包含用来标识源目主机位置的源目地址信息,将每个数据段封装成数据包,虽说数据包包含了标识源目应用和源目主机的端口地址信息,但接入网络设备通常为2层交换机无法识别3层报头的地址信息,因此OSI数据链路层协议针对数据包做了2层报头报尾的添加,将数据包形成数据帧,
2层报头中包含源目2层地址信息方便接入网络设备识别以便精确转发数据,最终数据帧交由OSI物理层处理,物理层将数据帧转换成bit将bit转换成电子脉冲或光子脉冲通过相应介质发送走.这便是端到端通信中OSI各层的功能,简单来说发送发发送数据的流程是从7层到1层,接收方收到数据的流程是从1层到7层.
Q:怎样通过静态路由实现跨网段互通？
A:路由器作为网关设备主要负责网络间的数据转发
不过转发前提是路由器知道目的网络在哪里,知晓去往目的网络的路径信息,所谓的路由就是一台路由器去往一个目的网络的路径信息
默认情况下路由器接口配置好IP地址,保证接口状态为UP下,路由器能自动获得直连网络的路径信息,但是非直连网络路由默认是没有的,静态路由使得路由器获得那些非直连网络的路径信息
言归正传,如何通过静态路由让网络间访问能通,简单要看有多少网络,哪些网络没有直连哪些路由器,在相应路由器上配置静态路由去往相应非直连网络就可以解决连通性问题.
Q:如何配置默认路由，静态路由？
A:对于企业园区网而已,一般一个园区都有一个边界设备通过连接企业宽带到达ISP,这个设备通常是一台路由器或一台防火墙,由于通过企业宽带,企业网内主机可以访问整个Internet内的全部资源,Internet太大了,包含了太多的网络,如果让企业边界路由器/防火墙一条条写静态去往这些网络效率太低,劳动密集型严重,并且在没有冗余链路的连接下也不存在选路问题,因为一般会通过配置静态默认指向ISP实现内网去往任意外网的访问.静态默认的命令如下
Cisco: ip route 0.0.0. 0.0.0.0 出接口 下一跳地址
Huawei: ip route-static 0.0.0.0 0 出接口 下一跳地址
Q 如何理解STP生成树协议？
A:一个网络里可以包含多台交换机,但是交换机是有认知缺陷的,通过自动学习MAC地址表项的机制使得交换机总是认为网络内的所有节点都和其直连,通过一个接口收到一个数据帧,则认为发送源主机就直接连接在该接收接口之上
正是因为交换机无法了解完整网络连接情况,因此在多交换机存在的情况下,会出现交换环路,在环路内转发组播广播数据会进一步导致广播风暴.当然也不是所有多交换机存在的网络中都一定会出现环路,归根结底来说导致环路和广播风暴的根因是交换机间的冗余连接,虽然为了避免单点故障,交换机间的冗余连接是必不可少的,但是冗余如果换来的是整体网络的中断就有点得不偿失了
因为STP协议的定位就是在一个带有冗余的交换网络中通过阻塞冗余路径,让端到低端通信路径形成树形,保证端到端有且只有一条可行路径,从而防止环路产生.并且由于STP会实时监控网络内各个链路状态,从而能在某根交换机间路径崩溃的情况下迅速启用之前逻辑阻塞的链路,在保证高可用性的基础上,防止环路发生.
Q:STP和RSTP的区别？
A:STP是基于计时器整体收敛的,初始收敛和重收敛时间都很长,在30s to 50s之间.
而RSTP在点到点链路下是基于P/A的分段收敛机制运作的,这种收敛没有初始延迟也近乎没有重收敛延迟,能给予毫秒完成路径切换,效率高很多,加上RSTP内部集成了portfast uplinkfast以及backbonefast等思科PvST中使用的优化机制,从而大大提升的收敛效率以及可靠性.
更多相关问题欢迎评论留言
或关注公众号【网络工程师集中营】
现在关注公众号，后台回复关键词：太阁
即可获得7天免费课程
