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  • TCP/IP参考模型

    万次阅读 2019-04-24 23:34:36
    我们前面介绍了OSI参考模型,其实网络也可以按照TCP/IP参考模型进行层次划分,可划分为网络接口层、网际层、传输层和应用层,如图所示。为此重点讲解网络访问层和网际层。 一、网络访问层 网络访问层的功能包括IP...

    我们前面介绍了OSI参考模型,其实网络也可以按照TCP/IP参考模型进行层次划分,可划分为网络接口层、网际层、传输层和应用层,如图所示。为此重点讲解网络访问层和网际层。
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    一、网络访问层

    网络访问层的功能包括IP地址与物理地址的映射,以及将IP地址封装成帧。基于不同类型的网络接口,网络访问层定义了与物理介质的连接。网络访问层包括了数据链路层的地址,因为可以看到源MAC和目标MAC。它是TCP/IP协议的最底层,负责接收从网际层传来的IP数据报,并且将IP数据报通过底层物理网络发出去,或者从底层的物理网络上接收物理帧,解封装出IP数据报,交给网际层处理。

    二、网际层
    网际层的主要功能包括有:1、处理来自传输层的分组发送请求,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往目的节点的路径,然后将数据报发送适当的端口;2、处理输入数据报,首先检查数据报的合法性,然后进行路由选择;3、处理ICMP报文,处理路由的选择,流量控制和拥塞控制。

    所以网际层主要是依靠IP协议,IP协议负责把数据从源传到目的,但是不负责保证传输的可靠性、流控制、报顺序和其他主机到主机协议等。IP协议实现两个基本功能:寻址和分段。根据数据报报头中的目的地址将数据传送到目的地址,在这个过程中IP负责选择传送路线,这种路线就叫做路由功能。IP数据报头格式如下图所示:
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  • TCP/IP 参考模型

    千次阅读 2019-03-28 00:11:44
    写在前面:最近开始学习TCP/IP网络通信协议,单单看书有些繁杂的理论实在是看不进去,因此就边看边整理,同时加进去一些自己的想法。后面一系列将都是TCP/IP协议的学习...TCP/IP参考模型是一个抽象的分层模型,这个...

    写在前面:最近开始学习TCP/IP网络通信协议,单单看书有些繁杂的理论实在是看不进去,因此就边看边整理,同时加进去一些自己的想法。后面一系列将都是TCP/IP协议的学习笔记,大部分是引用书上少量的自己想法。 

     概述

    TCP/IP,即传输控制协议/因特网协议,是一个由多种协议组成的协议族,定义了计算机通过网络互相通信及协议族各层之间的规范。

    TCP/IP参考模型是一个抽象的分层模型,这个模型中,属于TCP/IP协议族的所有网络协议都被归类到了以下四个抽象的“层”之中。

    四个抽象的“层”

    1、主机—网络层(Host to Network Layer)

    主机-网络层是TCP/IP参考模型的最底层,也称网络接口层,它主要负责接收从互联网层交来的IP数据报并将其通过底层物理网络发送出去,或者从底层物理网络上接收物理帧并从中抽取出IP数据报给互联网络层。其中,网络接口主要有以下两种类型:第一种是设备驱动程序,如局域网的网络接口;第二种是含自身数据链路协议的复杂子系统。在TCP/IP参考模型中未定义数据链路层,这主要是因为在TCP/IP最初设计中已使其可以使用各种典型的数据链路层协议。

    2、互联网层(Internet Layer)

    也称网际互联网层或IP层,主要负责将源主机的报文分组发送到目的主机,源主机与目的主机可以在一个网络上,也可以在不同网络上。由于TCP/IP参考模型中网络层协议是IP协议,因此互联网层也称IP层。其中,IP协议是一种不可靠、无连接的数据报传送服务的协议,它提供的是一种“尽力而为(Best Effort)”的服务。IP协议的协议数据单元是IP分组,由于在IP层提供数据报服务,因此,也常将IP分组称为IP数据报。

    3、传输层(Transport Layer)

    传输层主要负责在互联网中源主机与目标主机的对等进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输。在TCP/IP参考模型的传输层定义了以下两种协议。

    (1)TCP协议。TCP协议是一种可靠的面向连接的协议,它允许将一台主机的字节流(Byte Stream)无差错地传送到目标主机。TCP协议将应用层的字节流分成多个字节段(Byte Segment),然后将一个个的字段传送到互联网络层,并最终发送到目标主机。当互联网络层将接收到的子节段传送给传输层时,传输层再将多个子节段还原成原始的字节流,并传送到应用层。TCP协议同时要完成流量控制功能,协调收发双方的发送与接收速度,以达到正确的传输目的。

    (2)UDP协议(User Datagram Protocol,用户数据报协议)。UDP协议是一种不可靠的无连接协议,它主要用于不要求分组顺序到达的传输服务之中,在基于UDP协议的传输服务中,分组的传输顺序检查与排序由应用层完成。UDP协议主要面向请求-应答式的交易型应用中,一次交易往往只有一来一回两次报文交换,假如为此而建立和撤销连接将导致网络开销过大,因此,在这种情况下使用UDP就非常有效。另外,UDP协议也常用于那些对可靠性要求不高,但要求网络的延迟较小的场合,如语音和视频数据的传送等。

    4、应用层(Application Layer)

    应用层包括了所有的高层协议,目前TCP/IP参考模型中的应用层协议主要包括以下几种:

    (1)网络终端协议Telnet;

    (2)文件传输协议(File TransferProtocol,FTP);

    (3)简单的邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol,SMTP);

    (4)域名系统(Domain Name System,DNS);

    (5)简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,SNMP);

    (6)超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP)。

     

    一些想法:感觉这里主要是介绍tcp/ip其次就是对各层的详细解释。第一次看这本书时没在意这里,现在想来万丈高楼平地起,基础还是要打牢靠 。最近在写一个网络画板后期加入局域网会议功能时可以用UDP协议,好处在于网络延迟小 

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  • TCP/IP参考模型可以分为:应用层,传输层,互连层,主机-网络层。互连层主要是负责将源主机的报文分组发送到目的主机,源主机与目的主机可以在一个网上,也可以不在一个网上。传输层主要功能是负责应用进程之间的...
  • 一、TCP/IP 参考模型 由来、 二、TCP/IP 参考模型、 三、TCP/IP 命名、 四、TCP/IP 参考模型 与 OSI 参考模型 相同点、 五、TCP/IP 参考模型 与 OSI 参考模型 不同点、 六、面向连接 与 面向无连接、 七、五层参考...





    一、TCP/IP 参考模型 由来



    TCP/IP 参考模型由来 :

    • 制定过程 : TCP/IP 是先制定的 协议栈 , 然后将已经制定好的协议栈进行分层 , 就是现在的 TCP/IP 参考模型 ;

    • 理论 : OSI 参考模型 仅制定了 理论 , 没有具体实施 ;

    • 实践 -> 理论 : TCP/IP 已经实施了 , 然后总结出的 TCP/IP 参考模型理论 ;





    二、TCP/IP 参考模型



    TCP/IP 四层参考模型 :


    ① 应用层 : 对应 OSI 参考模型的 应用层 , 表示层 , 会话层 ; 本层协议如下 :

    • HTTP
    • FTP
    • DNS

    ② 传输层 : 对应 OSI 中的 传输层 ; 本层协议如下 :

    • UDP
    • TCP

    ③ 网际层 : 与 OSI 参考模型中的 网络层 对应 ; 本层协议如下 :

    • IP

    ④ 网络接口层 : 对应 OSI 参考模型中的 物理层 , 数据链路层 两层 ; 本层协议如下 :

    • Ethernet
    • ATM
    • Frame Relay




    三、TCP/IP 命名



    TCP/IP 命名 : TCP 协议IP 协议最重要 , 最常用的两个协议 , 因此将该协议栈命名为 TCP/IP 协议栈 , 将参考模型命名为 TCP/IP 参考模型 ;





    四、TCP/IP 参考模型 与 OSI 参考模型 相同点



    TCP/IP 参考模型 与 OSI 参考模型 相同点 :

    ① 分层结构 : 两个参考模型 都 采用了 分层体系结构 , 将计算机网络问题 , 拆分成了一个个小的问题 , 每层解决一类问题 ;

    ② 基于独立协议栈概念 ;

    ③ 实现 异构 网络互连 : 不同厂家的设备 , 不同公司的应用 , 实现通信 ;





    五、TCP/IP 参考模型 与 OSI 参考模型 不同点



    TCP/IP 参考模型 与 OSI 参考模型 不同点 :

    ① 分层结构概念 : OSI 定义了 服务 , 协议 , 接口 概念 ;

    ② 模型协议顺序 : OSI 先定义参考模型 , 然后根据模型制定协议 ;

    ③ 协议优先级 : TCP/IP 关注异构网络互联问题 , 将 IP 作为重要层次 ;

    ④ 连接方式不同 :

    • TCP/IP : 网络层 无连接 , 传输层 无连接 ( UDP ) + 面向连接 ( TCP )
    • OSI : 网络层 无连接 + 面向连接 , 传输层 面向连接 ;

    网络层 的 IP 协议是面向无连接的 , 因此 TCP/IP 与 OSI 在网络层都有无连接通信 ;

    传输层 是 “端到端” ( 进程与进程 ) 之间的通信 , 传输层主要是为了实现可靠传输而存在的 , 可靠传输都需要建立好连接 , 因此 TCP/IP 与 OSI 在 传输层 都有 面向连接的通信 ;





    六、面向连接 与 面向无连接



    面向连接 :

    ① 建立连接 : 先建立连接进程间的网络连接 ;

    ② 传输数据 : 通过建立的连接 , 传输数据 ;

    ③ 释放连接 : 数据传输完毕后 , 释放连接 ;


    面向无连接 : 直接进程数据传输 ;





    七、五层参考模型



    五层参考模型由来 : 五层参考模型 , 综合了 TCP/IP 四层参考模型 和 OSI 七层参考模型 的优点 ,

    • OSI 参考模型 每一层的功能都很清晰
    • TCP/IP 参考模型 层次简单 , 每一层的功能没有交叉

    五层参考模型 :

    ① 应用层 : 支持网络应用 , 对应协议 FTP , SMTP , HTTP ; 添加 / 删除 首部 信息 ;

    ② 传输层 : 两个进程之间数据传输 , 对应协议 TCP . UDP ; 添加 / 删除 首部 信息 ;

    ③ 网络层 : 两个主机之间的 数据分组 路由 与 转发 , 对应协议 IP , ICMP , OSPF ; 添加 / 删除 首部 信息 ;

    ④ 数据链路层 : 将 网络层 传下来的 数据报 组装成 帧 , 对应协议 Ethernet , PPP ; 添加 / 删除 首部和尾部 信息 ;

    ⑤ 物理层 : 比特数据的透明传输 ;

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  • TCP/IP参考模型和五层参考模型

    千次阅读 2020-02-28 11:54:18
    ​ OSI七层模型和TCP/IP模型对比图见上,TCP/IP模型其实是先提出了TCP/IP协议栈后,被人总结归纳出的TCP/IP参考模型。目前,TCP/IP参考模型是实际应用中的参考模型。 两者的相同点 都进行分层 都基于独立的协议栈...

    在这里插入图片描述​ OSI七层模型和TCP/IP模型对比图见上,TCP/IP模型其实是先提出了TCP/IP协议栈后,被人总结归纳出的TCP/IP参考模型。目前,TCP/IP参考模型是实际应用中的参考模型。

    两者的相同点

    • 都进行分层
    • 都基于独立的协议栈的概念
    • 可以实现异构网络互联

    两者的不同点

    • OSI定义三点:服务、协议、接口,TCP/IP设计之初并没有这种概念
    • OSI先出现,参考模型先于协议发明,不偏向特定协议
    • TCP/IP设计之初就考虑到异构网互联问题,将IP作为重要层次
    • 第四点见图
      在这里插入图片描述

    五层参考模型

    五层参考模型是综合了OSI和TCP/IP优点的参考模型,是一个为了方便学习计算机网络原理而采用的模型。在这里插入图片描述
    各层数据单元名称对应如下:

    应用层:报文

    传输层:报文段

    网络层:数据报

    数据链路层:帧

    物理层:比特

    笔记总结于王道网课,已获授权许可

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