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计算机网络参考模型的学习

时间:2022-09-02 21:44:25浏览次数:58  
标签:学习 参考模型 协议 IP TCP 计算机网络 传输层 数据 端口号

今天来学习一下计算机网络参考模型的知识 image.png

一.分层思想

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1.1分层的目的

  1. 整个流程更加清晰,复杂的问题简单化
  2. 更容易发现问题并针对性的解决问题

1.2层次划分的方法

  • 网络的每层应当具有相对独立的功能(便于排错)这个功能用不了 必然是你这层处理问题
  • 梳理功能之间的关系,使上一个功能可以实现为另一个功能提供必要的服务,从而形成系统的层次结构, 环环相扣(紧密联系)
  • 为提高系统的工作效率,相同或相近的功能仅在一个层次中实现,而且尽可能在较高的层次中实现
  • 每一层只为相邻的上一层提供服务

1.3层次划分的优点

  • 各层之间相互独立,每一层只实现一种相对独立的功能,使问题复杂程度降低,利于针对解决问题
  • 灵活性好,各层内部的操作不会影响其他层
  • 结构上可分割开,各层之间都可以采用最合适的技术来实现
  • 易于实现和维护,因为整个系统已被分解成相对独立的子系统
  • 能促进标准化工作,因为每一层的功能及其提供的服务都有了精确的说明

二.OSI参考模型

互联网的本质就是一系列的网络协议,这个协议就叫OSI协议(一系列协议),按照功能不同,分工不同,人为的分为七层。实际上这个七层是不存在的。没有这七层的概念,只是人为的划分而已。区分出来的目的只是让你明白哪一层是干什么用的。

2.1OSI模型分类

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OSI模型一共分为七类:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

  • 应用层------ 网络服务与最终用户的一个接口(用户操作)
  • 表示层------数据的表示、安全、压缩(人的语言翻译成二进制)
  • 会话层------建立、管理、中止会话(建立电脑和电脑之间连接通道)
  • 传输层------ 定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验(确定怎么传输,tcp或udp)
  • 网络层------定义逻辑地址、实现不同网络之间的寻址,理论选择转发数据的最佳路径(核对mac地址和实际数据)
  • 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(核对mac地址和实际数据)
  • 物理层------建立、维护、断开物理连接(定义了硬件的统一标准)

2.2数据封装与解封过程

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封装过程:

  • 应用层:首先将真实数据输送到传输层
  • 传输层:接收上一层的数据,加入TCP/UDP头部地址
  • 网络层:接收数据加入IP头部
  • 数据链路层:接收数据加入MAC头部
  • 物理层:接收数据,变成电脑可以识别的电流

解封过程:

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  • 物理层:接收到比特电流,转换为MAC头部+IP头部+TCP/UDP头部+真实数据
  • 数据链路层:接收数据,校验MAC头部是否正确
  • 网络层:接收数据,识别IP头部是否正确
  • 传输层:接收数据,识别TCP/UDP头部是否正确
  • 应用层:接受数据,将真实数据呈现出来

2.3报文(PDU)

Protocol Data Unit,协议数据单元是指对等层次之间传递的数据单位

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  • 物理层的 PDU是数据位 bit
  • 数据链路层的 PDU是数据帧 frame
  • 网络层的PDU是数据包 packet
  • 传输层的 PDU是数据段 segment
  • 其他更高层次的PDU是消息message

2.4设备与层对应的关系

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  • 应用层:对应的设备是电脑
  • 传输层:对应的设备是防火墙
  • 网络层:对应的设备是路由器
  • 数据链路层:对顶的设备是交换机
  • 物理层:对应的设备是网卡

七层总结

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二.TPC/IP参考模型

image.png TCP/IP 是传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简称 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际协议)是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议,而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇, 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性,所以被称为TCP/IP协议。

  • TCP/IP 4层模型(思科)
  • TCP/IP 5层模型(华为)

三.TPC/IP族协议的组成

image.png 这里主要介绍几个比较重要的协议

应用层协议:

  • http:超文本传输协议(网页) 端口号:80 (用tcp协议)
  • https:加密的网页 端口号:443 (用tcp协议)
  • ftp:文本传输协议 端口号:20 21 (用tcp协议)
  • tftp:简单文本 端口号:69 (用udp协议)
  • DNS:域名解析协议 端口号:53 (tcp和udp都用)
  • telnet:远程登陆协议 端口号:23 (用tcp协议)
  • ssh:安全的远程登陆协议 端口号:22(用tcp协议)

传输层:

  • TCP :传输控制协议 可靠协议 (安全性高,速度慢)
  • UDP:用户数据报协议 不可靠协议(安全性不高,速度快)

网络层:

IP协议:(Internet Protocol,网际协议),而 IP 又由四个支撑协议 组成:

  • ARP(地址解析协议): 是将IP地址转换成物理mac地址 的协议
  • RARP(逆地址解析协议): 是根据物理mac地址转换成IP地址的协议
  • ICMP(网际控制报文协议):ping 网络连通性检测 检测网络连通性
  • IGMP(网际组管理协议):一个组播协议,该协议运行在主机和组播路由器之间

注意点:

  • 单播:1对1发消息
  • 组播:只对一部分人发消息
  • 广播:对所有人发消息

作者:用户2408714303403
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