计算机网络7层协议

计算机网络体系

计算机网络体系结构是指计算机网络层次结构模型,它是各层协议和层次之间的端口集合。在计算机网络中实现通信必须依靠网络通信协议。

OSI七层参考模型:目前广泛采用的是国际标准化组织ISO提出的开放系统互联OSI参考模型,习惯称为ISO/OSI参考模型。但仅是参考模型,并未被广泛商用。

TCP/IP四层网络通信协议:由于在OSI开始使用前,TCP/IP已经被广泛使用了,且OSI实现比TCP/IP复杂很多,所以从市场角度,最终OSI没有被广泛的应用。目前Internet上使用的是TCP/IP四层网络结构。

2、OSI七层参考模型

OSI七层参考模型,从最下层往最上层分为七层,具体如下。最下层靠近物理介质,最上层靠近用户使用。

(1)物理层

信息传递的物理传输媒体,如双绞线、同轴电缆、光纤等。

本层主要任务是为上层提供一个物理的连接,实现透明的比特流传输。

这一层数据单位是比特。

任务:透明的传输比特流

功能:为数据端设备提供传送数据的通路

实现的硬件:集线器  中继器

(2)数据链路层

本层负责在两个相邻结点间的链路上实现无差错数据帧传输。

每一帧都包含一定的数据和必要的控制信息,接收方校验数据出错时要通知发送方重发。直到这一帧无差错的到达接收结点。

这一层的数据单位是帧。

任务:将网络层传下来的数据报组装成帧

功能:链路连接的建立、拆除和分离;帧定界和帧同步;差错检测

实现的硬件:交换机、网桥

(3)网络层

本层负责在两个计算机之间如果需要经过许多结点和链路,甚至多个通信子网传递数据时,为要传输的分组选择一条合适的路径,使分组能够正确无误的按照给定的目的地址找到目的主机。

这一层的数据单位是包,也叫分组。

任务:将传输层报文段封装成分组(数据包);选择路由,将分组交付目的主机

功能:为传输层提供服务;组包拆包;路由选择;拥塞控制

实现的硬件:路由器

协议:ICMP ARP RAPP IP IGMP

(4)传输层

传输层负责通过通信子网的特性,最佳利用网络资源,并以可靠经济的方式为两个端系统的会话层间建立一条连接通道,以透明传输报文。

传输层向会话层提供一个可靠的端到端服务,使会话层无需知道传输层之下的数据通信细节。传输层以上的各层都无需考虑信息传输的问题。

这一层的数据单位是段。

任务:负责主机中两个进程的通信

功能:为端到端连接提供可靠传输服务;流量控制、差错控制、服务质量管理

协议:TCP(报文段)  UDP(数据报)

(5)会话层

会话层不参与具体传输,它提供包括访问验证、会话管理在内的建立和维护应用之间的通信机制。

这一层及以上层的数据单位都是报文。

任务:实现不同主机(节点)间的会话(包括但不限于面向用户连接的建立、维护和释放、管理和控制,保证可靠传输)

(6)表示层

表示层主要解决用户信息的语法表示问题,将要交换的数据从适合某一用户的抽象语法转换成适合OSI内部表示使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据压缩、解压缩、加密、解密等工作都由表示层负责。

任务:在两个数据表示结构不同的通信系统间,处理信息的表示方式

功能:数据格式转换;数据加密和解密;数据压缩和解压

(7)应用层

应用层是OSI参考模型的最高层。应用层确定进程间通信性质以满足用户需求,并提供网络和用户软件间的接口。

任务:提供用户与系统网络的界面(接口)

功能:文件传输;访问和管理;电子邮件服务

协议:FTP  SMTP POP3(IMAP) HTTP(S)

3、TCP/IP四层网络通信协议集

TCP/IP,即传输控制协议/网际协议,由两个主要协议TCP、IP得名。是目前Internet上所有网络和主机之间进行交流时所使用的共同语言,是Internet上使用的一组完整的标准网络连接协议。通常所说的TCP/IP包含大量的协议和应用,且由多个独立定义的协议组合在一起,因此称为TCP/IP协议集。TCP/IP共有四个层次,具体如下。

(1)网络接口层

对标OSI的第一层和第二层。

(2)网络层

对标OSI的第三层。

(3)传输层

对标OSI的第四层。

(4)应用层

对标OSI的第五层、六层、七层。

四层协议和五层协议对比图

 

计算机网络7层协议_第1张图片

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