网络技术《一》网络模型分层和协议

Posted 2022-12-01 小韵豆子

一 、OSI

OSI是一个开放性的通信系统互连参考模型，它是一个定义得非常好的协议规范。OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。 OSI的7层从上到下分别是 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 ；其中高层（即7、6、5、4层）定义了应用程序的功能，下面3层（即3、2、1层）主要面向通过网络的端到端，点到点的数据流。

 

二、常用的网络分层

 

 

 

三、七层模型

 

分层	主要协议/用途	单位	TCP/IP
应用层
	HTTP,Telnet,FTP,SMTP	数据流	应用层
表示层		数据流
会话层		数据流
传输层	TCP,UDP	数据段	传输层
网络层	IP, ARP(广播查找mac地址) ICMP	数据包	网络层
数据链路层	Etnernet以太网协议，PPP协议（点对点）,CSMA/CA协议（广播）	帧	链路层
物理层		比特流

 

 

分层	作用	设备
应用层	应用层负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务，应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理等。代表协议有SMTP、FTP、HTTP等。	网关
表示层	应用程序和网络之间的翻译官，在表示层，数据按照网络能理解的方案进行格式化；这种格式化也因所使用的网络的类型不同而不同。表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理。例如：在Internet上查询你银行账户，使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密，在网络的另一端，表示层将对接收到的数据解密。除此之外，表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码。	网关
会话层	负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。会话层的功能包括：建立通信连接，保持会话过程通信连接的畅通，同步两个节点之间的对话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送	网关
传输层	OSI模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外，传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如，以太网无法接收大于1500字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片，同时对每一数据片安排一序列号。工作在这一层的协议是TCP(传输控制协议)、UDP(用户数据报协议)。TCP提供面向连接的可靠传输，UDP是面向非连接的非可靠传输（QQ即时通讯）。	网关
网络层	给主机分配IP地址，判断两个IP是否属于同一子网，是则通过链路层发送，否则交给网关转发，实现了数据从子网A到子网B的传送。其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。网路层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可路由的话费来决定从一个网络中节点A到另一个网络中节点B的最佳路径。由于网络层处理，并智能指导数据传送，路由器连接网络各段，所以路由器工作在网络层。网络层是可选的，它只用于当两个计算机系统处于不用的路由器分割开的网段这种情况，或者当通信引用要求某种网络层或传输层提供给的服务、特性或者能力时。例如，当两台主机处于同一个LAN网段的直接相连这种情况，他们之间的通信只使用LAN的通信机制就可以了（即OSI参考模型的一二层）。	路由器
数据链路层	给电信号分组（以太网帧），并以广播的方式在子网中传播（每一个接收者比较目标MAC地址和自己的MAC地址可知自己是不是对方要找的人）。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的物理地址以及检错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。如果在传送数据时，接收点检测到所传送的互数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。交换机工作在这一层。数据链路层协议的代表有：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。	交换机 网桥 网卡
物理层	该层包括物理联网媒介，双绞线、同轴电缆、光纤等。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号，一般是0 1信号。传输这种信息就要用到物理媒体，双绞线、同轴电缆、光纤等，但具体的物理媒体不在OSI的7层模型内，有人把物理媒体当做第0层。物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是bit比特	集线器，中继器，电缆，发生器，接收器

 

 

四、五层模型

5层只是OSI和TCP/IP的综合，是业界产生出来的非官方协议模型，但是很多具体的应用。实际应用还是TCP/IP的四层结构。为了方便可以把下两层称为网络接口层。五层体系结构包括：应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。

 

五、四层模型

 

4层是指TCP/IP四层模型，主要包括：应用层、运输层、网际层和网络接口层。

六、数据封包和解包

 

从上往下，每经过一层，协议就会在包头上面做点手脚，加点东西，传送到接收端，再层层解套出来，如下图