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  • 五层网络协议,各层功能,各层协议

    万次阅读 多人点赞 2018-05-11 11:21:01
    一、OSI七层模型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)。三、五层...

    一、OSI七层模型

    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)。

    三、五层体系结构

    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。 
    五层协议只是OSI和TCP/IP的综合,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。

    三种模型结构: 
    这里写图片描述

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    四、各层的作用

    1、物理层:比特

    主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0,也就是我们常说的数模转换与模数转换)。这一层的数据叫做比特。   

    2、数据链路层:帧

    定义了如何让格式化数据以进行传输,以及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。   

    3、网络层:数据报

    在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择。Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增加,而网络层正是管理这种连接的层。   

    4、运输层:报文段/用户数据报

    定义了一些传输数据的协议和端口号(WWW端口80等),如: 
    TCP(transmission control protocol –传输控制协议,传输效率低,可靠性强,用于传输可靠性要求高,数据量大的数据) 
    UDP(user datagram protocol–用户数据报协议,与TCP特性恰恰相反,用于传输可靠性要求不高,数据量小的数据,如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的)。 主要是将从下层接收的数据进行分段和传输,到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。   

    5、会话层:

    通过运输层(端口号:传输端口与接收端口)建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求(设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名)   

    6、表示层:

    可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。例如,PC程序与另一台计算机进行通信,其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码(EBCDIC),而另一台则使用美国信息交换标准码(ASCII)来表示相同的字符。如有必要,表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。   

    7.应用层:报文

    1 第五层——应用层(application layer) 

    • 应用层(application layer):是体系结构中的最高。直接为用户的应用进程(例如电子邮件、文件传输和终端仿真)提供服务
    • 在因特网中的应用层协议很多,如支持万维网应用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议,支持文件传送的FTP协议,DNS,POP3,SNMP,Telnet等等。

    2. 第四层——运输层(transport layer)

    • 运输层(transport layer):负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。由于一个主机可同时运行多个进程,因此运输层有复用和分用的功能
    • 复用,就是多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务。
    • 分用,就是把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程。
    • 运输层主要使用以下两种协议: 
      (1) 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol):面向连接的,数据传输的单位是报文段,能够提供可靠的交付。 
      (2) 用户数据包协议UDP(User Datagram Protocol):无连接的,数据传输的单位是用户数据报,不保证提供可靠的交付,只能提供“尽最大努力交付”。

    3. 第三层——网络层(network layer)

    • 网络层(network layer)主要包括以下两个任务:
    • (1) 负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在TCP/IP体系中,由于网络层使用IP协议,因此分组也叫做IP数据报,或简称为数据报。
    • (2) 选中合适的路由,使源主机运输层所传下来的分组,能够通过网络中的路由器找到目的主机。
    • 协议:IP,ICMP,IGMP,ARP,RARP

    4. 第二层——数据链路层(data link layer)

    • 数据链路层(data link layer):常简称为链路层,我们知道,两个主机之间的数据传输,总是在一段一段的链路上传送的,也就是说,在两个相邻结点之间传送数据是直接传送的(点对点),这时就需要使用专门的链路层的协议。
    • 在两个相邻结点之间传送数据时,数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧(framing),在两个相邻结点之间的链路上“透明”地传送帧中的数据。
    • 每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息、地址信息、差错控制等)。典型的帧长是几百字节到一千多字节。
    • 注:”透明”是一个很重要的术语。它表示,某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。”在数据链路层透明传送数据”表示无力什么样的比特组合的数据都能够通过这个数据链路层。因此,对所传送的数据来说,这些数据就“看不见”数据链路层。或者说,数据链路层对这些数据来说是透明的。 
      (1)在接收数据时,控制信息使接收端能知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。这样,数据链路层在收到一个帧后,就可从中提取出数据部分,上交给网络层。 
      (2)控制信息还使接收端能检测到所收到的帧中有无差错。如发现有差错,数据链路层就简单地丢弃这个出了差错的帧,以免继续传送下去白白浪费网络资源。如需改正错误,就由运输层的TCP协议来完成。

    5. 第一层——物理层(physical layer)

    • 物理层(physical layer):在物理层上所传数据的单位是比特。物理层的任务就是透明地传送比特流。

    6. 数据在各层之间的传递过程

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  • 常见的网络层协议

    千次阅读 2019-11-05 02:35:07
    常见的网络层协议 2019年10月13日 1:16 常见的网络层协议 ICMP是TCP/IP协议簇的核心协议之一,它用于在IP网络设备之间发送控制报文,传递差错、 控制、查询等信息。 请注意:ICMP只是确定了网络层以下的连通性,至于...

    常见的网络层协议
    2019年10月13日
    1:16
    常见的网络层协议
    ICMP是TCP/IP协议簇的核心协议之一,它用于在IP网络设备之间发送控制报文,传递差错、 控制、查询等信息。
    请注意:ICMP只是确定了网络层以下的连通性,至于上层的连通性并不能确定,当然我们不关注上层之间的连通性
    在这里插入图片描述
    ICMP重定向
    在这里插入图片描述
    ICMP Redirect重定向消息用于支持路由功能。
    如图所示,主机A希望发送报文到服务器A,
    根据配置的默认网关地址向网关RTB发送报文。
    网关RTB收到报文后,检查报文信息, 发现报文应该转发到与源主机在同一网段的另一个网关设备RTA,因为此转发路径是更优的路径,所以RTB会向主机发送一个Redirect消息,通知主机直接向另一个网关RTA发送该 报文。
    主机收到Redirect消息后,会向RTA发送报文,然后RTA会将该报文再转发给服务 器A。
    ICMP差错校验
    在这里插入图片描述
    ICMP Echo消息常用于诊断源和目的地之间的网络连通性,同时还可以提供其他信息,如 报文往返时间等。
    ICMP错误报告
    在这里插入图片描述
    ICMP定义了各种错误消息,用于诊断网络连接性问题;根据这些错误消息,源设备可以判 断出数据传输失败的原因。
    ICMP的数据包格式
    在这里插入图片描述
    ICMP消息的格式取决于Type和Code字段,其中Type字段为 消息类型,Code字段包含该消息类型的具体参数。后面的校验和字段用于检查消息是否完整。
    ICMP消息类型和编码类型
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    ICMP具体应用-Ping
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    Ping是检测网络连通性的常用工具,同时也能够收集其他 相关信息。用户可以在Ping命令中指定不同参数
    -a source-ip-address 指定发送ICMP ECHO-REQUEST报文的源IP地址, 如果不指定源 IP地址,将采用出接口的IP地址作为ICMP ECHO-REQUEST报文发送的源地址
    -c count 指定发送ICMP -REQUEST报文次数。缺省情况下发送5个ICMP ECHOREQUEST报文。
    -h ttl-value指定TTL的值。缺省值是255
    -t timeout指定发送完ICMP ECHO-REQUEST后,等待ICMP ECHO-REPLY的超时时间
    在这里插入图片描述

    ICMP应用-tracert
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    ICMP的另一个典型应用是Tracert。Tracert基于报文头中的TTL值来逐跳跟踪报文的转发 路径。为了跟踪到达某特定目的地址的路径,源端首先将报文的TTL值设置为1。该报文到 达第一个节点后,TTL超时,于是该节点向源端发送TTL超时消息,消息中携带时间戳。然 后源端将报文的TTL值设置为2,报文到达第二个节点后超时,该节点同样返回TTL超时消 息,以此类推,直到报文到达目的地
    常用的配置参数:
    -a source-ip-address指定tracert报文的源地址。 l
    -f first-ttl指定初始TTL。缺省值是1。 l
    -m max-ttl指定最大TTL。缺省值是30。 l
    -name使能显示每一跳的主机名。 l
    -p port指定目的主机的UDP端口号。
    在这里插入图片描述

    总结:
    Ping使用的是哪两类ICMP消息?
    当网络设备收到TTL值为0的IP报文时候,会如何处理?

    ARP协议
    一个网络设备要发送数据给另一个网络设备时,必须要知道对方的IP地址。但是,仅有IP 地址是不够的,因为IP数据报文必须封装成帧才能通过数据链路进行发送,而数据帧必须 要包含目的MAC地址,因此发送端还必须获取到目的MAC地址。每一个网络设备在数据封装前都需要获取下一跳的MAC地址。IP地址由网络层来提供,MAC地址通过ARP协议来获取。ARP协议是TCP/IP协议簇中的重要组成部分,它能够通过目的IP地址获取目标设备的 MAC地址,从而实现数据链路层的可达性
    ARP数据包格式 可以抓包查看
    在这里插入图片描述
    注意:ARP报文不能穿越路由器,不能被转发到其他广播域
    Hardware Type表示硬件地址类型,一般为以太网; l
    Protocol Type表示三层协议地址类型,一般为IP; l
    Hardware Length和Protocol Length为MAC地址和IP地址的长度,单位是字节; l
    Operation Code指定了ARP报文的类型,包括ARP Request和ARP Reply; l
    Source Hardware Address指的是发送ARP报文的设备MAC地址; l
    Source Protocol Address指的是发送ARP报文的设备IP地址; l
    Destination Hardware Address指的是接收者MAC地址,在ARP Request报文中,该字 段值为0; l
    Destination Protocol Address指的是接收者的IP地址。
    ARP的工作过程

    ARP缓存表 arp cache
    在这里插入图片描述
    如果目标设备位于其他网络,则源设备会在ARP缓存表中查找网关的MAC地址,然后将数据发送给网关,网关再把数据转发给目的设备。
    ARP请求
    在这里插入图片描述
    ARP Request报文会在整个网络上传 播,该网络中所有主机包括网关都会接收到此ARP Request报文。网关将会阻止该报文发 送到其他网络上。
    ARP响应
    所有的主机接收到该ARP Request报文后,都会检查它的目的协议地址字段与自身的IP地 址是否匹配。如果匹配,则该主机会将ARP报文中的源MAC地址和源IP地址信息记录到自己的ARP缓存表中,然后通过 ARP Reply报文进行响应。
    在这里插入图片描述

    ARP代理:
    在这里插入图片描述
    免费ARP:检测IP地址是否冲突 更新网络节点关于地址的更新
    在这里插入图片描述
    总结:
    网络设备在什么情况下发送ARP request?
    网络设备什么时候会产生免费ARP?

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  • 层网络协议

    千次阅读 2019-05-27 20:22:03
    五层网络协议1....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...

    1. OSI七层模型

    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)。

    2. 五层体系结构

    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。
    五层协议只是OSI和TCP/IP的综合,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。

    2.1 三种模型结构

    在这里插入图片描述

    2.2 对应的网络协议

    在这里插入图片描述

    3. OSI 各层的作用

    1. 7 - 物理层比特
      主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0,也就是我们常说的数模转换与模数转换)。这一层的数据叫做比特。
    2. 6 - 数据链路层
      定义了如何让格式化数据以进行传输,以及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
    3. 5 - 网络层数据报
      在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择。Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增加,而网络层正是管理这种连接的层。
    4. 4 - 运输层报文段/用户数据报
      定义了一些传输数据的协议和端口号(WWW端口80等),如: TCP(transmission control protocol –传输控制协议,传输效率低,可靠性强,用于传输可靠性要求高,数据量大的数据) ;UDP(user datagram protocol–用户数据报协议,与TCP特性恰恰相反,用于传输可靠性要求不高,数据量小的数据,如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的)。 主要是将从下层接收的数据进行分段和传输,到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。
    5. 3 - 会话层
      通过运输层(端口号:传输端口与接收端口)建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求(设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名)
    6. 2 - 表示层
      可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。例如,PC程序与另一台计算机进行通信,其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码(EBCDIC),而另一台则使用美国信息交换标准码(ASCII)来表示相同的字符。如有必要,表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。
    7. 1 - 应用层报文

    4. 五层模型各层的作用

    1. 第五层——应用层(application layer) 报文
      应用层(application layer):是体系结构中的最高层。直接为用户的应用进程提供服务(例如电子邮件、文件传输和终端仿真)。
      在因特网中的应用层协议很多,如支持万维网应用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议,支持文件传送的FTP协议,DNS,POP3,SNMP,Telnet等等。
    2. 第四层——运输层(transport layer) 报文段/用户数据报
      运输层(transport layer):负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。由于一个主机可同时运行多个进程,因此运输层有复用和分用的功能。
      复用:就是多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务。
      分用:就是把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程。
      运输层主要使用以下两种协议:
      (1) 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol):面向连接的,数据传输的单位是报文段,能够提供可靠的交付。
      (2) 用户数据包协议UDP(User Datagram Protocol):无连接的,数据传输的单位是用户数据报,不保证提供可靠的交付,只能提供“尽最大努力交付”。
    3. 第三层——网络层(network layer)数据报
      网络层(network layer)主要包括以下 两个任务
      (1) 负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在TCP/IP体系中,由于网络层使用IP协议,因此分组也叫做IP数据报,或简称为数据报
      (2) 选中合适的路由,使源主机运输层所传下来的分组,能够通过网络中的路由器找到目的主机
      协议:IP,ICMP,IGMP,ARP,RARP
    4. 第二层——数据链路层(data link layer)
      1.数据链路层(data link layer):常简称为链路层,我们知道,两个主机之间的数据传输,总是在一段一段的链路上传送的,也就是说,在两个相邻结点之间传送数据是直接传送的(点对点),这时就需要使用专门的链路层的协议。
      2.在两个相邻结点之间传送数据时,数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成(framing)在两个相邻结点之间的链路上“透明”地传送帧中的数据
      3.每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息、地址信息、差错控制等)。典型的帧长是几百字节到一千多字节。

    注:“透明”是一个很重要的术语。它表示,某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。“在数据链路层透明传送数据”表示无论什么样的比特组合的数据都能够通过这个数据链路层。因此,对所传送的数据来说,这些数据就“看不见”数据链路层。或者说,数据链路层对这些数据来说是透明的。
    1)在接收数据时,控制信息使接收端能知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。这样,数据链路层在收到一个帧后,就可从中提取出数据部分,上交给网络层。
    2)控制信息还使接收端能检测到所收到的帧中有无差错。如发现有差错,数据链路层就简单地丢弃这个出了差错的帧,以免继续传送下去白白浪费网络资源。如需改正错误,就由运输层的TCP协议来完成。

    1. 第一层——物理层(physical layer) 比特
      物理层(physical layer):在物理层上所传数据的单位是比特。物理层的任务就是透明地传送比特流

    参考:https://blog.csdn.net/qq_22238021/article/details/80279001

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  • HTTP是应用层协议,TCP(传输控制协议)UDP(用户数据协议)他们是传输层协议,IP(网络协议),至于数据链路(就是我们说的以太网,FDDI,令牌环网等)socket是操作系统用来实现网络传输层以下协议的方式。...
    ISO把网络分成7层。我平时说的网络,指的是以太网,至于什么是以太网,LZ可以问google,以太网把网络分成了4层,应用层,传输层,网络层,数据链路层。HTTP是应用层协议,TCP(传输控制协议)UDP(用户数据协议)他们是传输层协议,IP(网络协议),至于数据链路(就是我们说的以太网,FDDI,令牌环网等)socket是操作系统用来实现网络传输层以下协议的方式。我们通常说TCP和UPD其实说的是传输层的协议,因为这个是和应用层协议直接打交道的底层协议,是OS内核实现的。我们所以说TCP/IP协议,其实是对以太网一套协议的统称。至于你说TCP走TCP/IP协议时错误的,TCP和UDP底层都是IP协议,还有ICMP协议他是和IP评级的协议,他们可以泡在以太网,FDDI,令牌环网等网络上,至于物理层,那是实现这些网络的电气属性,我的理解是,比如说同样的以太网,你可以用同轴电缆,也可以双绞线,等等。你可以看看斯蒂文斯的TCP/IP三卷书,另外socket有一种叫原始套接字,大概是直接读取IP的数据包的,我也没有搞过,希望对你有帮助  查看原帖>>
    
    
    
    
    http://zhidao.baidu.com/link?url=q_W92Sgk-C6dcI81gOiZFAVC2lZs-ZAJZfSTRJLpa_ZMYRVqXsH5mV_BoGoY3h0nnFtNysQFowKULIriqoh0x4C5VVXMDJrXmCkVgGHhVgG
    
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  • [网络层] ICMP协议以及ping命令

    千次阅读 2018-05-28 19:12:08
    我们知道,IP协议提供的是尽力而为的服务。 IP协议的优点是简单,但缺少差错控制和查询机制。IP分组一旦发出去,是否到达主机,以及在传输的过程中出现哪些错误,源主机是不知道的。在这种情况下,如果出现一些问题...

空空如也

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