计算机网络模型

网络模型

OSI 七层模型
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

TCP/IP四层模型
应用层、传输层、网络层、网络接口层

TCP/IP五层模型
应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

网络模型中各层对应的协议

四层协议体系结构中各层包含的协议如下：
(1) 应用层
①DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机分配协议，使用 UDP 协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配 IP 地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。实现即插即用连网。
②DNS （Domain Name System）域名解析协议<端口号53>
③FTP （File Transfer Protocol）文件传输协议<端口号21>，减少或消除不同操作系统下处理文件的不兼容性。
④HTTP （Hypertext Transfer Protocol）超文本传输协议 <端口号 80>， 面向事务的应用层协议。
⑤POP3 (Post Office Protocol 3) 即邮局协议的第3 个版本，用于接受邮件。
⑥SMTP （Simple Mail Transfer Protocol）简单邮件传输协议 <端口号25> 用于发送邮件。
⑦SSH （Secure Shell）安全外壳协议
⑧TELNET（Telnet）远程登录协议 <端口号23>，属于TCP/IP协议簇。
（2）传输层
①TCP （Transmission Control Protocol）传输控制协议，提供可靠的面向连接的服务，传输数据前须先建立连接，结束后释放。可靠的全双工信道。可靠、有序、无丢失、不重复。
②UDP (User Datagram Protocol）用户数据报协议，发送数据前无需建立连接，不使用拥塞控制，不保证可靠交付，最大努力交付。
（3）网络层
①IP (IPv4 • IPv6) (Internet Protocol) 网络之间互连的协议
②ARP (Address Resolution Protocol) 即地址解析协议，实现通过IP 地址得 知其物理地址。
③RARP (Reverse Address Resolution Protocol)反向地址转换协议允许局域 网的物理机器从网关服务器的 ARP 表或者缓存上请求其 IP地址。
④ICMP (Internet Control Message Protocol ）Internet 控制报文协议。它是TCP/IP 协议族的一个子协议，用于在IP 主机、路由器之间传递控制消息。
⑤ICMPv6 (Internet Control Managemet Protocol Version 6)互联网控制信息协议版本六。ICMPv6为了与IPv6配套使用而开发的互联网控制信息协议。与IPv4一样，IPv6也需要使用ICMP，旧版本的ICMP不能满足IPv6全部要求，因此开发了新版本的ICMP，称为ICMPv6。
IGMP (Internet Group Management Protocol) Internet 组管理协议,是因特 网协议家族中的一个组播协议，用于 IP 主机向任一个直接相邻的路由器报 告他们的组成员情况。
⑥RIP (Router information protocol) 路由信息协议是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准。
⑦OSPF (Open Shortest Path Firs)开放式最短路径优先,分布式链路状态协议。
⑧BGP（Border Gateway Protocol）边界网关协议，用来连接Internet 上独立系统的路由选择协议，采用路径向量路由选择协议。
⑨EGP（Exterior Gateway Protocol）外部网关协议，
⑩NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是将IP数据报头中的IP地址转换为另一个IP地址的过程。
（4）网络接口层
①Ethernet以太网协议。
②数据ARQ（Automatic Repeat-reQuest ）自动重传请求协议，错误纠正协议之一，包括停止等待ARQ 协议和连续ARQ 协议，错误侦测、正面确认、逾时重传与负面确认继以重传等机制。
③SW（stop-and-wait）停止等待协议。停止等待就是每发送完一个分组就停止发送，等待对方的确认。在收到确认后再发送下一个分组。用于通信系统中，两个相连的设备相互发送信息时使用，以确保信息不因丢包或包乱序而丢失，是最简单的自动重传请求方法。
④CSMA/CD(Carrrier Sense Multiple Access with Collision Detection)载波监听多点接入/碰撞检测协议。总线型网络，协议的实质是载波监听和碰撞检测。载波监听即发数据前先检测总线上是否有其他计算机在发送数据，如暂时不发数据，避免碰撞。碰撞检测为计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。
⑤PPP(Point-to-Ponit Protocol)点对点协议面向字节，由三部分组成：一个将IP 数据报封装到串行链路的方法；一个用于建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP；一套网络控制协议NCP。
⑥HDLC （High-Level Data Link Control ）高级数据链路控制同步网上传输数据、面向比特的数据链路层协议。
⑦ATM （Asynchronous Transfer Mode ）异步传递方式，建立在电路交换和分组交换的基础上的一种面向连接的快速分组交换技术。 “异步”是指将ATM 信元“异步插入”到同步的 SDH 比特流中。如同步插入则用户在每帧中所占的时隙相对位置固定不变。“同步”是指网络中各链路上的比特流都是受同一非常精确的主时钟的控制。

TCP/IP五层网络模型中各层对应的信息分组
（1）应用层——报文(message)
报文是网络中交换与传输的数据单元，也是网络传输的单元。报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短不需一致。报文在传输过程中会不断地封装成报文段、数据报、帧来传输，封装的方式就是添加一些控制信息组成的首部，那些就是报文头。
（2）传输层——报文段（segment）
通常是指传输层的信息单元。
（3）网络层——数据报(datagram)
通常是指网络层的信息单元。
（4）数据链路层——帧(frame)
帧是数据链路层的传输单元。它将上层传入的数据添加一个头部和尾部，组成了帧。它的起始点和目的点都是数据链路层。

OSI七层模型各层的作用
（1）应用层
应用层是网络可向用户提供应用服务的唯一窗口，其目的是支持用户联网应用的要求。

（2）表示层
表示层为主机通信提供了一种公共语言，以便能进行相互操作。这种类型的服务之所以需要，是因为不同的计算机体系结构使用的数据表示法不同。

（3）会话层
会话层提供的服务可使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信，即对信息的交互实现控制。这种能力对于传送大的文件极为重要。

（4）传输层
传输层为进程之间提供端到端的服务。端到端指的是协议里面标示了一个源端口号和目的端口号。

（5）网络层
网络层为主机之间提供点到点的服务，即提供网络中各个主机之间的数据通信。

（6）数据链路层
数据链路层负责将物理层提供的可能出错的物理连接，改造成逻辑上无差错的数据链路。

（7）物理层
为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成

封装与分用

封装

网络接口层的传输单位是帧（frame），IP 层的传输单位是包（packet），TCP 层的传输单位是段（segment），HTTP 的传输单位则是消息或报文（message）。但这些名词并没有什么本质的区分，可以统称为数据包。

分用

从下到上进行拆包，区分不同的协议进行分用处理，ARP 与 RARP 属于链路层，但因为它们有各自的以太网数据帧类型，因此画到了以太网驱动程序和 IP 层之间；同理，ICMP、IGMP 属于 IP 层，但因为它们的报文会被封装到 IP 数据报中，因此画在了 IP 层靠上的位置。

TCP/IP协议簇的组成

TCP/IP协议簇是Internet的基础，也是当今最流行的组网形式。TCP/IP是一组协议的代名词，包括许多别的协议，组成了TCP/IP协议簇。其中比较重要的有SLIP协议、PPP协议、IP协议、ICMP协议、ARP协议、TCP协议、UDP协议、FTP协议、DNS协议、SMTP协议等。TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。