计算机网络学习(一)----3种模型架构

OSI七层协议模型

OSI七层模型包括应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层以及物理层。示意图如下所示:

OSI七层模型
OSI七层模型

应用层:由用户自己规定,规定各个应用之间消息传递的形式等,包括各机互访协议,分布式数据库协议等。常见的应用层协议有HTTP协议和FTP等。

表示层:在满足用户需求的基础上,尽可能的节省传输费用而设置的,比如传输压缩文件,jpeg或者加密文件等格式。数据压缩、加密以及数据描述,这使得应用程序不必关心在各台主机中数据内部格式不同的问题。就好比是一台主机使用的是json格式编码,另外一台主机收到这些信息之后同样使用json格式解码。

会话层:用于建立和拆除会话。建立及管理会话。就好比我们每次打开一个新的浏览器访问同一个界面,就是新建了一个会话。

传输层:负责将来自会话层的消息传递给网络层,常见的传输层协议有TCP和UDP等协议。

网络层:规定通信网内的路由选择等方式,建立用户间的信息报传输设施。常见的网络层协议有IP,ICMP以及ARP等协议。

数据链路层:与建立数据传输链路相关。

物理层:规定一些机电性能,也包括工作方式如双工、单工或半双工,建立通信的启动和终止等。

理解和记忆:要想传输东西,我们是不是需要规定两个应用之间传输的请求和响应格式?那就是应用层负责的事情;接下来是不是需要规定传输格式?这就是表示层;然后需要会话层来建立会话;由传输层将数据包传输到网络层,然后通过数据链路来传输;最底层还需要物理层来规定一些物理硬件层面的东西。

总结:应用层->表示层->会话层->传输层->网络层->数据链路层->物理层

四层模型

四层模型

TCP/IP协议

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际协议)是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议,而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇, 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性,所以被称为TCP/IP协议。

TCP/IP协议是一系列网络协议的总称,是网络通信的基本骨架。TCP/IP协议模型在OSI七层模型的基础上,通过合并的方式,简化为四层,分别为应用层,传输层,网络层以及链路层

我们通常的应用程序都工作在应用层,当各个应用之间通信时,传输层的TCP模块负责给HTTP数据添加TCP头部等信息;网络层的IP模块负责给HTTP数据添加IP头部等信息;链路层添加以太网首部等信息,并且通过电信号来传输数据包;然后数据包会依次经过对方的链路层,网络层,传输层以及应用层,实现数据的通信。

IP协议:

IP协议制定了一套网络地址,也就是IP地址,根据IP协议能够区分两台主机是否同属一个网络(子网)。

ARP协议(地址解析协议):

根据IP地址获取MAC地址,将目标的IP地址在链路层进行包装,生成以太网数据包,在同一个子网内进行广播出去,各个主机拿到IP地址和自己的IP地址对比,若一样,则返回自己的MAC地址。注意,MAC地址与对应的IP地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间。

路由协议:

ARP的寻址必须是在同一个子网内,我们可以通过IP协议来确定是否是同一个子网。如果不是同一个子网,则通过网关将数据包多次转发到对应的子网中,完成这个路由协议的物理设备就是路由器。

TCP/IP 是四层的体系结构:应用层、运输层、网际层和网络接口层。但最下面的网络接口层并没有具体内容。因此往往采取折中的办法,即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点,采用一种只有五层协议的体系结构 。

五层协议

五层模型

.(1)应用层:为特定应用程序提供数据传输服务,例如 HTTP、DNS 等协议。数据单位为报文。

(2)传输层:为进程提供通用数据传输服务。包括两种协议:传输控制协议 TCP,提供面向连接、可靠的数据传输服务,数据单位为报文段;用户数据报协议 UDP,提供无连接、尽最大努力的数据传输服务,数据单位为用户数据报。TCP 主要提供完整性服务,UDP 主要提供及时性服务。

(3)网络层:为主机提供数据传输服务。而传输层协议是为主机中的进程提供数据传输服务。网络层把传输层传递下来的报文段或者用户数据报封装成分组。

(4)数据链路层:网络层针对的还是主机之间的数据传输服务,而主机之间可以有很多链路,链路层协议就是为同一链路的主机提供数据传输服务。数据链路层把网络层传下来的分组封装成帧。

(5)物理层:考虑的是怎样在传输媒体上传输数据比特流,而不是指具体的传输媒体。物理层的作用是尽可能屏蔽传输媒体和通信手段的差异,使数据链路层感觉不到这些差异。

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