计算机网络模型与5G协议

计算机网络模型与5G协议

一、OSI模型

什么是OSI七层模型？

​ 我们需要了解互联网的本质是一系列的网络协议，这个协议就叫做OSI协议（开放系统互联(Open System Interconnection）），它是由ISO（国际标准化组织）于1984年定义的。

OSI七层模型及其功能

一些补充知识：

数据链路层：数据帧封装结构；源和目的方的物理地址；数据校验功能

网络层：数据包封装结构；源和目的方的逻辑地址；根据包头的逻辑地址选路

传输层：数据段封装结构；承上启下；用户进程间的通信

数据链路层和网络层是点到点传输信息（基于MAC地址或者IP地址）；传输层是端口与端口之间传输信息。所以端到端与点到点是不同层面的通信。

二、TCP/IP模型

值得注意的是，OSI参考模型没有考虑任何一组特定的协议，因此OSI更具通用性。但是如今的网络多以TCP/IP协议簇作为基础，这使得没有过多考虑协议的OSI分层理念没能广泛应用于实际工作中。相反，TCP/IP分层模型用于实际工作中分析和解决问题。下图为TCP./IP分层模型与OSI七层模型对应关系。

TCP/IP五层模型

TCP/IP 是一系列协议的集合，所以称之为TCP/IP协议簇。

应用层协议：HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS等

HTTP(超文本传输协议)；SMTP(简单邮件传输协议)；FTP(文件传输协议)；TFTP(简单文件传输协议)；SNMP(简单网络管理协议)；DNS（域名解析协议）

传输层协议：TCP UDP

TCP协议注重传输的安全性、可靠性。
UDP协议注重中传输的效率，速度快。

网络层协议：IP及四个支撑协议ARP RARP ICMP IGMP

ARP：是将IP地址解析为MAC地址的解析协议。
RARP：是ARP的逆向协议。

数据链路层和物理层协议：由底层网络定义的一些协议。
了解每层传输的数据单元

传输层：数据段

网络层：数据包

数据链路层：数据帧

物理层：比特流

数据封装过程

如图所示，封装过程就是在一层层封装TCP报文头部。

数据解封装过程

如图所示，解封过程就是在一层层摘掉TCP报文头部。

分层模型各层对应的设备

各层间的通信

三、5G协议

1.关于3GPP

3GPP（第三代合作伙伴计划），诞生于3G时代，是一个成立于1998年的标准化组织（成员包括欧洲ETSI、中国的CCSA、日本的ARIB等），各个国家和企业主导的5G方案想列入5G标准，需要组织内成员表决通过。

2.3GPP定义的5G分为三大应用场景

增强型移动宽带（eMBB）、海量物联网通信（mMTC）、低时延高可靠通信（uRLLC）

3.第五代移动通信技术被称为新型无线空口(空中接口)，简称NR。 它是由物理层、数据链路层、网络层组成的。

5.NR无线协议栈分为用户面（UP）和控制面(CP)

用户面协议栈即用户数据传输采用的协议簇，控制面协议栈即系统的控制信令传输采用的协议簇。

6.5G无线网络主要协议

1.MAC 协议层

2.RLC 协议层

3.PDCP 协议层

4.RPC协议层

5.SDAP协议层

6.NAS协议层