网络编程 ———— OSI七层网络模型和TCP/IP五层网络模型

Posted 2022-04-05 爱敲代码的三毛

文章目录

• • 协议
  • OSI七层网络模型
  • TCP/IP五层网络模型

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协议

协议就是一种约定，协议概念本身并不复杂，但是由于网路通信这件事，涉及到方方面面的细节，因此真实的网络通信协议，往往也并不简单。

网络通信中的五元组，两个主机之间进行通信，往往是通过一个五元组，来描述这一次通信的。

在TCP/IP协议中，用五元组来标识一个网络通信

1. 源IP：标识源主机
2. 源端口号：标识源主机中该次通信发送数据的进程
3. 目的IP：标识目的主机
4. 目的的端口号：标识目的主机中该次通信接收数据的进程
5. 协议号：标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式

当前网络中涉及到的协议，是有很多的。主要就是因为网络里面比较复杂，然后无法通过一个协议，来吧所有的功能都涵盖进去，就需要拆分出多个协议，为了更好的来组织这么多协议，就按照这些协议的定位，再进行分类，于是就有了 协议分层

这就类似于写Java代码，如果问题比较复杂，就光通过一个类来完成所有的功能，这可能就比较困难了。

为了更好的解决这个问题，就需要进行拆分，把这个复杂的代码拆成多个类
如果类太多了，就又需要创建出一些包，把一些功能定位类似的类放到一个包里。

来看下面这张图，这里这是分为语言层和通信设备层。

• 这里达到了封装的效果，把实现细节隐藏起来，降低人们使用的成本，打电话的人不需要理解电话机具体的工作原理，造电话的人。也不需要懂各种方言

• 就可以很方便的对其中某一层/某些协议进行灵活的替换。

• 这样如果对网络协议中的某个细节进行改进升级，只需要替换对应层的协议即可，不需要对其它层次的协议进行影响。

OSI七层网络模型

OSI 七层模型既复杂又不实用：所以 OSI 七层模型没有落地、实现。
实际组建网络时，只是以 OSI 七层模型设计中的部分分层，也即是以下 TCP/IP 五层（或四层）模型来实现

TCP/IP五层网络模型

程序猿主要考虑的是软件，物理层是更偏向于硬件的东西，所以往往会忽略物理层，这里也叫做TCP/IP四层模型

1. 应用层：具体的应用层序
2. 传输层：只关注起点和终点，不关注具体的通信细节
3. 网络层：针对网络上的任意两台主机，完成一个通信路径的规划，以及具体传输
4. 数据链路层：实现了两个相邻设备之间的数据通信
5. 物理层：硬件设备，网络通信的基础设施(网线…)

• 比如在淘宝买了一件衣服，我就需要填写我的收件人地址和电话，卖家就发货，填写发件人地址和电话 我和卖家，只关注起点和终点。我们就相当于传输层。

• 卖家把货交给快递公司，快递公司就需要规划处一个具体路线，就相当于网络层

• 专门的快递小哥来进行送快递，这个环节就是数据链路层

• 公路，铁路，航空，这些都是物理层

下层协议给上层协议提供了一些功能支撑，上层协议要依赖下层协议

TCP传输层和IP网络层这俩协议是整个TCP/IP中最重要的协议

下面是教科书的内容

• 对于一台主机，它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容，也即是TCP/IP五层模型的下四层
• 对于一台路由器，它实现了从网络层到物理层，也即是TCP/IP五层模型的下三层
• 对于一台交换机，它实现了从数据链路层到物理层，也即是TCP/IP五层模型的下两层
• 对于集线器，它只实现了物理层

上面是应对一些考题，才有这样的结论。

但是真实的情况不是这样的，路由器和交换机，现在的概念已经比较模糊，像一些好的路由器交换机，也往往会实现一些传输层以及应用层的内容

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