计算机网络(二)OSI七层模型、TCPIP四层模型与原理五层模型

发布时间 2023-05-25 15:42:40作者: Tod4

1 OSI参考七层模型(法律上的标准)

OSI七层模型

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OSI:开放式互连通信参考模型

分层的原因:标准化、降低各个层之间的关联依赖

应用层能产生流量能够和用户交互的应用

表示层:加密压缩,开发人员考虑的问题

会话层:服务器和客户端建立的会话 netstat -nb

传输层:进行可靠传输、不可靠传输、流量控制

可靠传输:需要建立会话,要求文件的完整性,如下载文件

不可靠传输:只传输单个数据包,不需要建立会话,如QQ聊天发送

网络层:选择最佳路径、IP地址编址

数据链路层:数据如何封装 添加物理层地址(mac地址)

物理层:规定电压和接口标准

即几V代表0几V代表1

网络排错应该是从底层向高层排查,首先检查物理层(网线插了没)

网络安全与OSI模型

物理层安全

数据链路层安全

网络层安全:指定网段访问

应用层安全:应用程序开发安全

各层之间的作用范围

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​ 可以看到运输层是自下而上第一个提供端到端服务的层次

2 TCP/IP四层协议(实际上的网络标准)

TCP/IP四层模型

分为应用层(涵盖OSI参考模型的应用、会话、表示层)、传输层网络层数据链路层

各层的单位名称

应用层:传输数据单元 PDU

运输层:运输报文

网络层:IP数据报(报文)

数据链路层:数据帧、二进制

各层的常用协议

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  • 使用IP协议向上可以为各种网络应用提供服务(Everything over IP),向下可以互连不同的网络接口(IP over everything)
  • TCP/IP协议族,或TCP/IP协议栈包含大量协议

开放式系统信息交换的概念

  • 实体:交换信息的软件或硬件进程
  • 协议Protool:控制两个对等实体交换信息的规则
  • 服务:下层向上层提供服务,上层依靠下层的服务实现本层的功能
  • 服务访问点SPA:相邻两层实体交换信息的地方
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访问流程:

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3 原理五层体系结构(理论标准)

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  • 应用层:解决通过应用进程交互实现特定网络应用的问题
  • 运输层:解决进程之间基于网络的通信问题
  • 网络层:解决分组在多个网络上的传输(路由)问题
  • 数据链路层:解决分组在一个网络(或一个链路)上的传输问题
  • 物理层:解决用何种信息来传输比特的问题

3.1 计算机网络体系结构为什么要分层

3.2 计算机网络体系结构分层思想举例

​ 下面举个栗子看下浏览器浏览网页请求服务器在各分层的过程,访问网页的实质是浏览器进程和web服务器进程基于网络的通信

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  • 首先应用层根据HTTP协议构建一个HTTP报文,并交付给运输层处理

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  • 运输层对HTTP报文添加一个TCP首部,使之成为一个TCP报文段,并将其交付给网路层

    TCP首部的作用是为了区分应用进程,以及实现可靠性传输

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  • 网络层对TCP报文段添加IP首部成为一个IP数据报,作用是使IP数据报能够在互联网上传输也就是被路由器转发,并将其交付给数据链路层

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  • 数据链路层对IP数据报添加一个帧首部和一个帧尾部,首部的作用是为了让帧能够在一段链路上或一个网络上传输,能够被相应的主机接收;帧尾部是为了让接收主机检查接收到的帧是否存在误码。之后将帧交付给物理层image-20230516140958251

  • 物理层会将帧看做比特流,由于网络是以太网,所以会为其添加一段前导码,作用是为了让目的主机做好接收帧的准备,并将其转化为二进制通过传输媒体到达路由器

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3.3 计算机网络专用术语

实体
  • 实体:任何发送或者接收消息的软件或者硬件
  • 对等实体:接收双方相同层次的实体
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协议
  • 协议:控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合(逻辑通信是指的不是实际通信,而是不顾及其他层通信的逻辑通信)
  • 协议的三要素:
    • 语法:定义所交换信息的格式
    • 语义:定义收发双方所要完成的操作
    • 同步:定义收发双方的时序关系(如TCP三次握手)
服务
  • 在协议的控制下,两个对等实体间的逻辑通信使得本层能够向上一层提供服务

  • 每一层想要实现本层的协议还需要使用上一层的服务

  • 协议是水平的,服务是垂直的

  • 实体看得到相邻下层提供的服务,但并不知道实现该服务的具体协议,也就是下层的协议对上层是透明的

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  • 服务访问点:在同一系统中相邻两层实体交换信息的逻辑接口,用于区分不同的服务类型

  • 服务原语:上层使用下层提供的服务必须通过与下层交换一些命令,这些命令称作服务原语

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协议与服务数据单元
  • 协议数据单元PDU:对等层次之间传输的数据包成为该层的协议数据单元
  • 服务数据单元SDU:同一系统内,层与层之间的交换的数据数据包成为服务传输单元

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