名字：物理层 作用：为通信提供传播媒介 辅助作用：没有 相关设备：集线器（也就是常说的 Hub）

名字：数据链路层 作用：使局域网中的机器互相连接 辅助作用：侦测传输错误 相关设备：交换机（也就是常说的 Switch）

名字：网络层 作用：使各个网络相互连接 辅助作用：分割传输的数据包 相关设备：路由器（也就是常说的 Router）

名字：传输层 作用：管理应用程序的连接 辅助作用：保证连接的有效建立 相关设备：没有

五六层不关心

名字：应用层 作用：没有 辅助作用：没有 相关设备：代理（也就是常说的 Proxy）

OSI七层模型，只是一个理论模型，现在使用的实际是TCP/IP模型，此模型不使用OSI模型的五六两层。

1、每一层都是相对独立的； 这可以使得我们改换一层所关联的协议时，无需更改其它的层。

2、每一层只能和相邻的层通信。

当传输数据时，我们从 OSI 的最上层遍历到最下层；在另一个机器那里，则是相反的方向，从最下层到最上层。

图示： 同轴电缆与机器连接，需使用BNC 缆线连接器、BNC T型头、BNC 终端器。 BNC 缆线连接器 ：

BNC T型头： BNC 终端器：

连接图示： 完整的BNC网络图示： 同轴电缆有很多缺陷，现代基本不使用，该用双绞线传输数据

图示： 8根线，每2根绞在一起，形成4对线。今天的大多数网络，使用其中的两对线，一对用来发送数据，另一对用来接收数据。

双绞线与机器相连，需要RJ45接口（公头）： 当然机器上也有RJ45（母头），想象一下电脑上的网线接口。

假设两台机器互相连接，就叫机器A和机器B好了。 错误连接图示： 机器A和机器B，红色的一对线，用于发送数据，蓝色的一对线，用于接收数据，可以看到，机器A发送数据的线和机器B发送数据的线相连，这显然是不行的。

正确的连接图示： 机器A的发送数据线和机器B接收数据线相连。

假设现在有A，B，C，D，四台机器需要相连，上述方法将不可用，此时需用到新的设备，集线器和交换机。 集线器缺点：假设机器A需要发送数据给C，机器A首先将数据发送给集线器，然后集线器向机器B,C,D同时发送该数据，数据中有个信息头，标注了本段数据是发送给哪台机器，机器B,C,D读到该段信息头，发现数据是发送给机器C的，机器B，D停止读取，机器C继续读取数据内容。这种广播形式的数据发送不安全，现在基本已不使用集线器。

需要注意的是，交换机虽然和集线器功能相似，但是交换机属于第二层数据链路层的设备，集线器属于第一层物理层的设备。

光纤是光导纤维的简称，英语是 Optical Fiber。optical 是“光学的，视觉的”的意思，fiber 是“纤维”的意思。

光纤是一种由石英或塑料制成的纤维，所以使用光纤通信的成本比同轴电缆等要低很多。铺设 1000 公里的同轴电缆大约需要 500 吨铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英（主要成分是二氧化硅），几乎取之不尽。

下图展示了内含光纤的线缆，称为光缆（微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂）： 光纤传输数据不采用0和1这样的电信号，而用光来传输，原理是光的全反射。

光在光导纤维的传导损耗比电在电线（例如同轴电缆、双绞线等等）传导的损耗低得多。将电信号通过光发射机的光调制器变为光信号，沿光纤传输到数米甚至数千米远的地方，再将光信号由光接收机的光电二极管变为电信号。并且光传输对电磁干扰免疫。

所谓网络拓扑，即机器之间互联的方式，一般来说分为3类： 1，总线拓扑：Bus Topology 在总线拓扑中，所有的机器都连接到一条相同的线缆。 2，环型拓扑：Ring topology 在环型拓扑中，所有的机器都连接到一条相同的线缆，但这条线缆自身是成环的。 3，星型拓扑：Star Topology 在星型拓扑中，所有的机器都连接到一个中央机器，这个中央机器能够把信息发送到某个与它相连的特定的机器。这让我们联想到用双绞线将多台电脑连接到一个交换机，交换机就充当了中央机器的角色。 多种网络拓扑如何选择？ 首先要确定的是，我们构建网络的两大重要目标是： 1，尽可能连接更多的机器（让更多的机器可以互相通信） 2，尽可能让网络的尺寸或范围更大。（让大洋这边的机器可以跟大洋另一边的机器通信）

总线拓扑中，由于所有机器连接同一根线缆，同一时刻只有一台机器可以发送信号，所有机器时刻保持监听，当线缆中没有信号传输时，方可有一台机器可以“发言”。

问题1：总线拓扑可以连接无限个机器么？ 答案：不可以，连接的机器越多，每台机器能发言的机会就越少。

问题2：总线拓扑的尺寸可以非常大么？ 答案：不可以，受线缆长度限制，并且线缆越长，传输信号耗时越久。

环型拓扑的通信方式比较特别，因为有一个“令牌”（英语是 token）。每台机器只有持有令牌时，才可以发送信息。

就好比你和你的小伙伴们围坐成一个圆圈，你们之间交流就只能用一个小篮子，这个篮子由一个人递给另一个人，向着一个方向。为了和某个人讲话，你就得首先拿到小篮子，把你的信息写成纸条放在篮子里。你把篮子递给你边上的人，他先看一下纸条上写的收件人名字，如果是他，那么就读信息。如果不是他，就把篮子沿此方向递给下一个人。以此类推。

问题1：环形拓扑可以连接无限个机器么？ 答案：不可以，所有机器只共享一个令牌，连接的机器越多，每台机器能发言的机会就越少。

问题2：环形拓扑的尺寸可以非常大么？ 答案：不可以，环越大，令牌的传递所需时间就越久。

在星型拓扑中，所有通信都须要经过中央的机器。

连着中央机器的其他机器向中央机器发送信息时，会连带发送目标机器的名字，中央机器就会把信息根据目标机器的名字发送给正确的接收者。有点类似邮局的分发系统。

问题1：星型拓扑可以连接无限个机器么？ 答案：近乎可以，取决于中央机器（比如交换机）能处理的机器的数目，但如果把许多交换机组合在一起，就可以处理几十亿台机器了。

问题2：星型拓扑的尺寸可以非常大么？ 答案：可以。但要达到这个目标，须要互连多个中央机器（如交换机）

综上所述，星型拓扑完胜，今天，使用总线拓扑和环型拓扑的网络已经越来越少见了。

全称Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection ，表示“带有冲突检测的载波侦听多路存取”。 在总线拓扑中，因为所有机器共享一个主线缆，因此在某一时刻 t，只允许一台机器发送信息。如果在某一时刻 t，有两台甚至更多的机器发送信息，那就产生了冲突（collision）。

事实上，总线拓扑上传输的一般是电信号。如果两台机器同时发送信息，那么电信号就会重叠。

当两个都为 5 V 的电信号在同一时刻在电缆中传输时，那么接收到的电信号还是 5 V，这样还没什么影响。

但是如果一个电信号是 0 V，而另一个是 5 V，那么结果就变成了 5 V。0 V 的那个电信号就不准确了（因为读取到的是 5 V，而不是 0 V）。这样接收方就不能正确地理解信息了。就好比两个政客同时在电视上发言，我们就听不清他们在说什么。

那么如何避免这样的冲突呢？

遗憾的是，并不能避免。但是，我们可以试着减少冲突的数目。这也是 CSMA/CD 协议被发明的原因。CSMA/CD 协议的目的就是“通过分配发言的权利，来限制冲突的数目”。这里的“发言”是指发送信息。

怎么做呢？如果我和邻居们想要抢着同时发言，我们可能会因此争吵。

因此，我和邻居们得制定一个规则，并且严格遵守： 1.我持续监听，来检测是否有其他人发言，或者是否有冲突发生；

2.只有当没有其他人发言时，我才能发言；

3.如果我开始发言时，正好也有其他人开始发言，那么我们都闭嘴。

是的，当冲突发生时，我就闭嘴，然后等待。和我发生冲突的人也是这样做。如果我们又想要发言，那还是会产生冲突。

因此，须要动点小脑筋来避免这种僵局。当发生冲突时，产生冲突的人各自等待一段随机的时间，然后再重新尝试发言。因为这个时间对大家都是随机的，那么一般来说，我下一次尝试发言的时候应该不会和另一个人产生冲突。

我们来概述一下 CSMA/CD 协议（下面描述中的“我”表示总线上连着的一台机器）：

1，我监听总线，来检测是否有其他机器发送信息（这是载波监听），或者是否有冲突发生（这是冲突检测）； 2，只有当没有其他机器发送信息时，我才能发送信息； 3，如果我开始发送信息时，正好也有其他机器开始发送信息，那么我们都停止发送； 4，产生冲突的机器分别等待随机的时间长度； 5，再尝试发送信息； 6，如果又发生冲突，回到第 4 步；如果没有冲突，则发送信息。

在现实中，CSMA/CD 是像这样运作的：

1，两台机器 Machine A 和 Machine B（machine 是“机器”的意思）在同一时刻发送信息； 2，它们侦测到了冲突； 3，它们各自等待随机的一段时间。例如：Machine A 等待 3 秒，Machine B 等待 4 秒； 4，当 3 秒过后，Machine A 重新开始发送信息； 5，当 4 秒过后，Machine B 检测到 Machine A 正在发送信息，因此 Machine B 等待； 6，一旦 Machine A 发送信息结束，Machine B 就可以开始发送信息。

冲突并没有消失，但是所有机器很好的共享了一根电缆。