计算机网络参考模型

 

目录

  引言 

一、分层模型

     1.1、进行网络模型的分层和作用

     1.2、OSI七层参考模型

     1.3、网络层

     1.4、传输层

     1.5、OSI参考模型与TCP/IP协议簇

     1.6、协议族的组成

             1.6.1、网络层

             1.6.2、传输层

             1.6.3、应用层

二、数据传输过程

     2.1、数据封装过程

     2.2、数据解封装过程

     2.3、网络各层典型的硬件设备

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引言

        我们对这个世界的认识只是冰山一角，大部分的真相都掩藏在海平面以下，网络世界更是如此。平时在家访问各种网页或聊QQ时，我们操作无外乎双击图标，打几个字而已，但对于计算机和网络中转设备来说，这是一个相当复杂的过程。想成为一名网络专业人员，就必须对这个过程了如指掌，这样才能分析排查网络的常见故障。

一、分层模型

1.1、进行网络模型的分层和作用

（1）将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程。

（2）作用：整个流程更加清晰，复杂问题简单化，更容易发现问题并针对性的解决问题。

1.2、OSI七层参考模型

分层                    功能

应用层                网络服务与最终用户的一个接口

表示层                数据的表示、安全、压缩

会话层                建立、管理、终止会话

传输层                定义传输数据的协议端口号，以及流量控制和差错校验

网络层                进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择

数据链路层         建立逻辑链接，进行硬件地址寻址，差错校验等功能

物理层                建立、维护、断开物理连接、电气特性

1.3、网络层

（1）数据包封装结构

（2）源和目的方的逻辑地址

（3）根据包头的逻辑地址选路

1.4、传输层

（1）用户进程间的通信

（2）承上启下

1.5、OSI参考模型与TCP/IP协议簇

应用层                应用层                应用层

                                                     表示层

                                                     会话层

传输层                传输层                传输层

网络层                网络层                网络层

网络接口层        数据链路层        数据链接层

                           物理层              物理层

TCP/IP 4层        TCP/IP 5层        OSI 7层

1.6、协议族的组成

   1.6.1、网络层

（1）ICMP：Internet控制报文协议，是错误侦测与回馈机制

        作用：测试网络的联通性并给予一定的反馈

        组成：ping、tracert/tracterout命令

（2）IGMP：组播协议

（3）IP：IP协议—定义IP地址

（4）ARP：正向地址解析协议

        数据传输通讯地址：源IP        源MAC        目标IP        目标MAC

        使用场合：已知目标IP，未知目标MAC时候用

        工作原理：PC1已知PC2的IP地址，未知PC2的MAC时候用，PC1发送ARP广播给二层交换机、二层交换机接收到ARP广播消息后无条件泛洪处理，连接到二层交换机的所有PC都将接收到此广播消息，每个PC都会把自身的IP地址和目标IP地址进行比对。若一致则接收此广播消息，并回收数据包给PC1，PC1接收到返回的数据包后记录下PC2的IP和MAC地址，记录到ARP缓存表中，若不一致则丢弃处理。

（5）RARP：反向地址解析协议

        使用场合：已知目标MAC，未知目标IP时候用

1.6.2、传输层

（1）TCP和UDP的区别：

        TCP（传输控制协议）：协议号是6        面向连接的可靠的传输协议

        三次握手、四次断开、分段重传、滑动窗口机制保证数据传输的可靠性

        缺点是这些机制需要耗费大量时间，因此效率较低

（2）UDP（用户数据报协议）：协议号是17        面向无连接的不可靠的传输层协议

        缺点是可靠性不高

        数据需要根据耗费流量大小以及传输效率去选择哪些适合TCP，哪些适合UDP。常见的语音、视频等这些需要耗费很多流量并且需要效率更高，这样的场合适合用UDP，而一些应用服务对网络流量宽带要求并不高，可靠性要求较高的这样场合适合用TCP。

1.6.3、应用层

（1）HTTP：超文本传输协议        TCP-80        主要用于web页面的内容传输

（2）FTP：文本传输协议        TCP-20/21        21：控制层面，控制用户是否在权限登陆，并且登陆后的权限内容        20：数据层面，主要用来传输数据的        主要是用来公司内的资源的上传和下载

（3）TFTP：简单文件传输协议        UDP-69        主要用于上传和下载小文件，常用于路由器交换机iso系统升级或更新

（4）SMTP：简单邮件传输协议        TCP-25        主要用于邮件的发送

（5）POP3：邮局协议        TCP-110        主要用于查看邮件

（6）IMAP4：交互式数据消息访问协议        TCP-143        主要用于监控网络设备

（7）DHCP：动态主机配置协议        UDP-67、68        主要用于给客户机分发IP

（8）DNS:域名解析协议        TCP/UDP-53        主要用于将域名解析成IP地址，或者将IP地址解析成域名

二、数据传输过程

   2.1、数据封装过程

        应用层          上层数据

        传输层          TCP头部、上层数据

        网络层          IP头部、TCP头部、上层数据

        数据链路层   MAC头部、IP头部、TCP头部、上层数据

        物理层          比特流

2.2、数据解封装过程

                                上层数据        应用层

                                ​​上层数据        传输层

              TCP头部、上层数据        网络层

IP头部、TCP头部、上层数据        数据链路层

                                    比特流        物理层

2.3、网络各层典型的硬件设备

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层名称           应用层        传输层        网络层        数据链路层        物理层

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典型设备       计算机        防火墙        路由器         交换机                网卡

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