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  • 计算机网络协议到底分几层,一次讲清楚 参考《计算机网络 第七版 谢希仁》P30 OSI的七层协议体系结构:概念清楚,理论也较完整,但是它复杂且不实用 TCP/IP的四层协议体系结构:在实际中得到了广泛的应用。不过从...

    参考《计算机网络 第七版 谢希仁》P30

    • OSI的七层协议体系结构:概念清楚,理论也较完整,但是它复杂且不实用
    • TCP/IP的四层协议体系结构:在实际中得到了广泛的应用。不过从实质上讲,TCP/IP只有最上面的三层,因为最下面的网络接口层并没有什么具体内容。因此在学习计算机网络原理时往往采用折中办法,即综合OSI和TCP/IP的优点,采用一种五层协议的体系结构。
    • 五层协议的体系结构:只是为了介绍计算机网络原理而设计的,实际应用还是TCP/IP四层结构
      网络协议层次划分
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  • 计算机网络体系结构分为3种:OSI体系结构(七),TCP/IP体系结构(四),五体系结构。 OSI体系结构: 概念清楚,理论也比较完整,但是它既复杂又不实用。 TCP/IP体系结构:TCP/IP是一个四体系结构,得到了...

    1、 计算机网络体系

    计算机网络体系结构分为3种:OSI体系结构(七层),TCP/IP体系结构(四层),五层体系结构。

    • OSI体系结构: 概念清楚,理论也比较完整,但是它既复杂又不实用。
    • TCP/IP体系结构:TCP/IP是一个四层体系结构,得到了广泛的运用。
    • 五层体系结构:为了方便学习,折中OSI体系结构TCP/IP体系结构,综合二者的优点,这样既简洁,又能将概念讲清楚。

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    TCP/IP与OSI最大的不同在于:OSI是一个理论上的网络通信模型,而TCP/IP则是实际运行的网络协议。

    2、五层网络体系结构概述

    看一下五层网络体系结构各层的主要功能:

    • 应用层:应用层是网络协议的最高层,主要任务通过进程间的交互完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用程序(进程)间通信和交互的规则


      对于不同的网络应用需要有不同的应用层协议,在互联网中的应用层协议很多,如域名系统DNS,支持万维网应用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议,等等。应用层交互的数据单元称为报文

    • 运输层:有时也译为传输层,它负责为两台主机中的进程提供通信服务。该层主要有以下两种协议:

      • 传输控制协议 (Transmission Control Protocol,TCP):提供面向连接的、可靠的数据传输服务,数据传输的基本单位是报文段(segment);
      • 用户数据报协议 (User Datagram Protocol,UDP):提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务,但不保证数据传输的可靠性,数据传输的基本单位是用户数据报。
    • 网络层:网络层负责为分组网络中的不同主机提供通信服务,并通过选择合适的路由将数据传递到目标主机。在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据封装成分组或 进行传送。


      在TCP/IP体系中,由于网络层使用IP协议,因此分组也叫IP数据报

    • 数据链路层:数据链路层通常简称为链路层。数据链路层在两个相邻节点传输数据时,将网络层交下来的IP数据报组装成帧,在两个相邻节点之间的链路上传送

    • 物理层:保数据可以在各种物理媒介上进行传输,为数据的传输提供可靠的环境。

    以下是应用进程的数据在各层之间的传递过程中所经历的变化的简单示意图:

    image-20210211010417178

    3、TCP/IP体系结构概述

    TCP/IP的体系结构比较简单,只有四层。

    层次名称单 位功 能协 议
    网络接口负责实际数据的传输,对应OSI参考模型的下两层HDLC(高级链路控制协议)PPP(点对点协议) SLIP(串行线路接口协议)
    网络层数据报负责网络间的寻址数据传输,对应OSI参考模型的第三层IP(网际协议) ICMP(网际控制消息协议)ARP(地址解析协议) RARP(反向地址解析协议)
    传输层报文段负责提供可靠的传输服务,对应OSI参考模型的第四层TCP(控制传输协议) UDP(用户数据报协议)
    应用层 负责实现一切与应用程序相关的功能,对应OSI参考模型的上三层FTP(文件传输协议) HTTP(超文本传输协议) DNS(域名服务器协议)SMTP(简单邮件传输协议)NFS(网络文件系统协议)

    这种四层协议数据交换的示意图如下:

    新文档 0522202013.24.48.jpg

    4、三种模型对比

    新建 XLSX 工作表.png


     

    参考:

    【1】:谢希仁编著 《计算机网络》

    【2】:网络篇(一):所谓的四层结构和七层结构

    【3】:计算机网络模型(四层、五层、七层)

    【4】:OSI 7层模型和TCP/IP 4层模型

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  • 7是指OSI七协议模型,主要是:应用(Application)、表示(Presentation)、会话(Session)、传输(Transport)、网络层(Network)、数据链路(Data Link)、物理(Physical)。 二、5 5...

    一、7层

    7层是指OSI七层协议模型,主要是:应用层(Application)、表示层(Presentation)、会话层(Session)、传输层(Transport)、网络层(Network)、数据链路层(Data Link)、物理层(Physical)。

    二、5层

    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。 

    三、4层

    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。

    三者对应关系如下图:

    4层协议和对应的标准7层协议的关系如下图:

    四、数据包

    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,如下示意图:

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  • 计算机网络结构

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    互联网的核心就是各种协议,而互联网的实现是通过几层结构组成的,具体多少层说法不一,按我的理解总共分为五层。 互联网的实现是由五层组成的,又下到上分别为:实体层、链接层、网络层、传输层、应用层。越下层越...

        互联网的核心就是各种协议,而互联网的实现是通过几层结构组成的,具体多少层说法不一,按我的理解总共分为五层。

        互联网的实现是由五层组成的,又下到上分别为:实体层、链接层、网络层、传输层、应用层。越下层越接近硬件,越上层越接近用户。

        实体层:计算机硬件与硬件直接通讯时通过电信号实现的,而实体层正是用来传输0和1的电信号的。

        链接层:有了0和1的电信号之后,需要有相应的规定将他们组合并且解读,这就是链接层,定义了0和1的解读方式。

        一般以以太网规定的解读方式进行解读,即“标头+数据”的形式。标头包括了发送者,接收者等的信息,数据即要传输的数据。那么如何发送给特定的接收者呢?每台计算机都要以网卡为接口实现接受和传送数据,而网卡的地址就是MAC地址,通过这个地址来接受和传送数据。每台计算机的MAC地址都是独一无二的。

        具体的实现方法为:计算机会把数据包发送给同一个子网络中的所有计算机,让他们自行判断他们的MAC地址是否和接收者的MAC地址相同,是则接受。这样一来也会带来一个致命的缺点,就是数据只能在同个子网络中传输,而互联网是由无数个子网络组成的,通常情况下两台计算机是不属于同一个子网络的。

           如何解决MAC地址传输数据的缺点呢?先判断接收者的和发送者是否处在同一个子网络,是则通过广播的方式传播,否则通过路由的方式传播。MAC地址无妨实现这个目的,因此引入了网络层。

            网络层:通过添加网络地址既网址来判断计算机是否处在同一个子网络中。   

        IP:规范了网络地址的协议叫做IP协议,它所定义的地址称为IP地址。由 “网络部分+主机部分”组成。

        在同一个自网络中的计算机的IP地址的网络部分必然是相同的,但是我们无法通过IP地址直观的判断那些属于网络部分,哪些属于主机部分,这就引入了子网掩码。

        子网掩码:由32位2进制组成,网络部分2进制值均为1,主机部分均为0。eg:255:255:255:0表示IP地址前24位二进制为网络部分,其余为主机部分。

        两台计算机建立通信必须知道MAC地址和IP地址,而IP地址通常情况下都是已知的,MAC地址需要通过ARP协议获取。

        知道了MAC地址和IP地址后,两台计算机就能建立通信了。但是具体是哪些程序之间互相通信,我们还无法得知,这时候要引入端口和传输层。

        端口:程序在网卡中的编号,可以用数字0~65535表示。

        网络层:实现端口与端口的通信。

        Unix把主机+端口成为“套接字“既”Socket“。

        把端口加到数据包中的协议有UDP和TCP协议。UDP协议相对简单,但是无法判断对方是否接受了数据。TCP协议恰恰相反,过程复杂且耗费资源多,但是可以判断对方是否接受了数据。

        应用层:规定传输的数据类型。

    参考文章:http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/05/internet_protocol_suite_part_i.html

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