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  • 文章目录网络协议TCP/IP协议IP协议TCP协议(传输控制协议)HTTP协议(超文本传输协议)网络参考模型1、OSI参考模型(开放系统互连参考模型 )2、TCP/IP参考模型(简化的七层OSI模型网络协议 网络协议为计算机...


    网络协议

    网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
    常见的协议有:TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议 等。
    TCP/IP协议 毫无疑问是这三大协议中最重要的一个,作为互联网的基础协议,没有它就根本不可能上网,任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。

    TCP/IP协议

    TCP/IP协议是一个协议集合。 互联网协议是一个网络通信模型,以及一整个网络传输协议家族,为互联网的基础通信架构。它常被通称为TCP/IP协议族,简称TCP/IP。因为该协议家族的两个核心协议:TCP(传输控制协议)和IP(网际协议),为该家族中最早通过的标准。

    TCP使用三次握手协议建立连接。三次握手完成,TCP客户端和服务器端成功地建立连接,可以开始传输数据了。

    IP协议

    规定网络地址的协议,叫做IP协议。它所定义的地址,就被称为IP地址。
    IP实现两个基本功能:寻址和分段。IP协议的作用主要有两个,一个是为每一台计算机分配IP地址,另一个是确定哪些地址在同一个子网络。

    TCP协议(传输控制协议)

    UDP协议的优点是比较简单,容易实现,但是缺点是可靠性较差,一旦数据包发出,无法知道对方是否收到。为了解决这个问题,提高网络可靠性,TCP协议就诞生了。
    TCP协议能够确保数据不会遗失。它的缺点是过程复杂、实现困难、消耗较多的资源。

    为了确保信息能够确保准确无误的到达,TCP采用了著名的三次握手策略

    IP协议是找到对方的详细地址,TCP协议是把安全的把数据传输给对方。
    

    HTTP协议(超文本传输协议)

    HTTP协议是互联网上应用最为广泛的一种网络协议,所有的WWW文件都必须遵守这个标准。HTTP是一个客户端和服务器端请求和应答的标准(TCP),它是建立在TCP协议之上的一种应用。

    阅读更多点→:HTTP协议


    网络参考模型

    1、OSI参考模型(开放系统互连参考模型 )

    网络七层协议

    应用层文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet
    表示层数据格式化,代码转换,数据解密
    会话层解除或建立与其他接点的联系
    传输层提供端对端的接口TCP,UDP
    网络层为数据包选择路由IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP
    数据链路层传输有地址的帧,错误检测功能SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU
    物理层以二进制数据形式在物理媒体上传输数据ISO2110,IEEE802

    2、TCP/IP参考模型(简化的七层OSI模型)

    网络四层协议:网络访问层、网际互联层、传输层(主机到主机)、和应用层。

    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。
    

    — The end —

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  • 一、OSI七层参考模型 OSI(Open System Interconnection)开放系统互联参考模型,定义了网络互连的七层框架,由低到高...二、TCP/IP四层协议模型 TCP/IP四层协议和OSI的七层协议对应关系如下: 在每一层都工作着...

    一、OSI七层参考模型

    OSI(Open System Interconnection)开放系统互联参考模型,定义了网络互连的七层框架,由低到高分别为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
    记忆法:物、数、网、传、会、表、应。
    OSI参考模型示意图如下:
    这里写图片描述

    二、TCP/IP四层协议模型

    TCP/IP四层协议和OSI的七层协议对应关系如下:
    这里写图片描述
    在每一层都工作着不同的设备,如我们常用的交换机工作在数据链路层路由器工作在网络层
    这里写图片描述

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  • 计算机网络OSI模型TCP/IP模型与5G协议

    千次阅读 多人点赞 2020-10-19 16:37:22
    理论——计算机网络参考模型与5G协议一、 OSI参考模型**1.1 七层模型的功能****1.2 七层模型每层的定义与解释**二、5G协议**三种协议族:(TCP、UDP、IP)**三、各层的PDU协议数据单元四、传输数据的封装与解封装**1.1 ...

    一、 OSI参考模型

    国际标准化组织(ISO)在1984年颁布了开放系统互连参考模型(OSI),这是一个开放式的体系结构,将网络分为了七层。这七层分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。

    1.1 七层模型的功能

    分层功能
    应用层网络服务与最终用户的一个接口
    表示层数据的表示、安全、压缩
    会话层建立、管理、压缩
    传输层定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验
    网络层进行逻辑地址的寻址,实现不同网络之间的路径选择
    数据链路层建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能
    物理层建立、维护、断开物理连接

    七层模型中的不同的每一层都有各自不同的功能,但是他们之间又相互联系,紧密配合,使网络空间得以正常运行。

    1.2 七层模型每层的定义与解释

    应用层 :网络服务与最终用户的一个接口
    人机交互窗口,把人的语言输入到计算机当中。例如,在QQ的对话窗口输入字符

    表示层: 数据的表示、安全、压缩
    将接收到的数据翻译成二进制数组成的计算机语言,并对数据进行压缩和解压、数据加密和解密等工作

    会话层 :建立、管理、中止会话
    管理是否允许不同机器上的用户之间建立会话连接关系

    传输层 :定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验
    将上层应用数据分片并加上端口号封装成数据段,或通过对报文头中的端口识别,实现网络中不同主机上的用户进程之间的数据通信

    网络层:进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择
    将上层数据加上源和目的方的逻辑(IP)地址封装成数据包,实现数据从源端到目的端的传输

    数据链路层:建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能
    将上层数据加上源和目的方的物理(MAC)地址封装成数据帧, MAC地址是用来标识网卡的物理地址,建立数据链路;当发现数据错误时,可以重传数据帧。

    物理层:建立、维护、断开物理连接
    报文头部和上层数据信息都是由二进制数组成的,物理层将这些二进制数字组成的比特流转换成电信号在网络中传输

    网络层及以下的通信为点对点通信
    传输层的通信为端到端通信

    根据图片可以看出:
    应用层、表示层和会话层属于应用层面;
    传输层和网络层属于逻辑层面;
    数据链路层和物理层属于硬件层面。

    网络层及以下的通信为点对点的通信,可以理解为主机对主机的通信。
    传输层的通信则为端对端的通信,可以理解为同一软件在不同终端上的通信。
    注意:IP地址可变更,而MAC地址具有唯一性,不可变更。

    但是随着时代的发展,OSI七层模型逐渐被TCP/IP五层模型(原本TCP/IP协议是四层,这里是加上了物理层)所取代,即将OSI七层模型中的应用层,表示层和会话层合并成应用层。如下图所示:
    在这里插入图片描述

    二、网络协议(适用于5G)

    三种协议族:(TCP、UDP、IP)

    TCP (传输控制协议):协议应用的端口及其协议功能-----传输更加稳定可靠
    80  HTTP (超文本传输协议):用于浏览器和web服务器之间的请求和响应的交互
    21  FTP (文件传输协议) :用于控制连接FTP服务器
    53  DNS (域名系统) :用于连接DNS服务器
    25  SMTP (简单邮件传输协议) :用于发送邮件
    110  POP3 (邮局协议版本3) :用于接收邮件
    22  SSH (安全外壳协议) :用于计算机之间的远程加密登录

    UDP (用户数据报协议):协议应用的端口及其协议功能------传输效率更高
    69  TFTP (简单文件传输协议) :用于小文件的传输
    53  DNS (域名系统) :用于解析DNS
    111  RPC (远程调用协议) :用于远程过程调用
    161  SNMP (简单网络管理协议) :用于网络设备的管理
    123  NTP (网络时间协议) :用于网络时间同步

    IP (网际协议):协议及其功能
    ARP(地址解析协议):用于在局域网中根据IP地址获取物理地址
    RARP (逆地址解析协议) :用于在局域网中通过ARP表根据物理地址请求IP地址
    ICMP (网际控制报文协议) :用于验证网络是否畅通
    IGMP (网际组管理协议) :用于主机与组播路由器之间组播通信

    三、各层的PDU协议数据单元

    数据单元
    传输层数据段
    网络层数据包
    数据链路层数据帧
    物理层比特流(Bits)

    在这里插入图片描述

    四、传输数据的封装与解封装

    1.1 封装过程

    因每一层的传输数据单元不同,所以需要封装TCP报文头部,以此使下一层能够看懂识别。
    传输层:传输层有TCP/IP两个协议,TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。TCP协议传输更加稳定可靠,UDP协议传输效率更高。所以,上层数据到达传输层后需要封装TCP头部或者UDP头部。
    网络层:同理,上层数据到达这里需要封装IP头部。
    TCP/IP定义了网络互联协议(IP)(英文是Internet Protocol)。而IP又由四个支撑协议组成:ARP(地址解析协议),RARP(逆地址解析协议),ICMP(网际控制报文协议)和IGMP(网际组管理协议)。
    数据链路层:同理,上层数据到此需要封装MAC头部。
    物理层:到达物理层就直接由计算机通过信号接收了。

    下图就是封装的过程:
    在这里插入图片描述

    1.2 解封装过程

    解封装就是将封装过程逆向进行,这边就不赘述了。可以通过下图直观了解。

    下图为解封装过程:
    在这里插入图片描述

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  • TCP/IP 网络通信协议 之 OSI 七层模型

    千次阅读 2020-02-06 00:03:17
    TCP/IP传输协议,即传输控制/网络协议,也叫作网络通讯协议。它是在网络的使用中的最基本的通信协议。 针对TCP/IP协议的标准化,国际标准化组织(ISO)制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系,一般称为...
    •  

    3.1 OSI七层模型

    TCP/IP传输协议,即传输控制/网络协议,也叫作网络通讯协议。它是在网络的使用中的最基本的通信协议。

    针对TCP/IP协议的标准化,国际标准化组织(ISO)制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系,一般称为OSI(Open System Interconnection)参考模型或七层模型。它从低到高分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

    图3-1 OSI 七层模型

    其中每一层的作用如下:

    物理层

    定义一些电器,机械,过程和规范,如集线器。利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。

    物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。最常见的设备是集线器HUB,它将一些机器连接起来组成一个局域网,从而实现局域网通信的可能。

     

    数据链路层

    定义如何格式化数据,支持错误检测。典型协议有:以太网,帧中继(古董级VPN)。该层的主要功能是:通过各种控制协议,将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。

    该层通常又被分为介质访问控制(MAC)和逻辑链路控制(LLC)两个子层。

    MAC子层的主要任务是解决共享型网络中多用户对信道竞争的问题,完成网络介质的访问控制。

    LLC子层的主要任务是建立和维护网络连接,执行差错校验、流量控制和链路控制。

    最常见的设备是以太网交换机。交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。

     

    网络层

    作用:定义一个逻辑的寻址,选择最佳路径传输,路由数据包。典型协议:IP、IPX、ICMP、ARP(IP->MAC)、IARP等。主要任务是:通过路由选择算法,为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。该层控制数据链路层与传输层之间的信息转发,建立、维持和终止网络的连接。

    最常见的设备是路由器。

     

    传输层:

    作用:提供可靠和尽力而为的传输。典型协议有:TCP、UDP、SPX、EIGR、OSPF等。

    传输层的主要功能如下:

    传输连接管理:提供建立、维护和拆除传输连接的功能。传输层在网络层的基础上为高层提供“面向连接”和“面向无接连”的两种服务。

    处理传输差错:提供可靠的“面向连接”和不太可靠的“面向无连接”的数据传输服务、差错控制和流量控制。在提供“面向连接”服务时,通过这一层传输的数据将由目标设备确认,如果在指定的时间内未收到确认信息,数据将被重发。

    监控服务质量。

     

    会话层:

    作用:负责会话建立,提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

    典型协议有:NFS、SQL、ASP、PHP、JSP、RSVP(资源源预留协议)

     

    表示层:

    作用:格式化数据,转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩,加密和解密等工作都由表示层负责。

    典型协议有ASCII、JPEG、PNG、MP3、WAV、AVI。

     

    应用层:

    作用:应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口,完成用户希望在网络上完成的各种工作。

    典型协议有telnet、ssh、http、ftp、smtp、rip。

     

    拓展知识部分——OSI七层模型和TCP/IP协议

    OSI七层模型(开放式系统互联模型)是一个参考标准,解释协议相互之间应该如何相互作用。但实际上现在网络通信使用的协议是TCP/IP协议。

    其历史原因大概有如下几点:

    1. 是TCP/IP协议的出现比 OSI七层模型更早。TCP/IP协议在1974年12月,由卡恩和卡恩与瑟夫正式发表。而OSI参考模型则是在TCP/IP协议成熟后,于1979年才正式发布。
    2. OSI参考模型是一种接近完美的理论,但是没有从技术的角度出发考虑。

    所以目前互联网还是TCP/IP协议的天下。同时TCP/IP协议很容易和OSI七层模型对应。下一节,我们将详细地讲解TCP/IP协议。

     

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