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计算机网络-OSI七层参考模型与数据封装

时间:2024-06-03 11:33:11浏览次数:20  
标签:封装 参考模型 七层 网络 OSI 传输 数据 端口号

目录

一、网络

1、网络的定义

2、网络的分类

3、网络的作用

4、网络的数据传输方式

5、网络的数据通讯方式

二、OSI七层参考模型

1、网络参考模型定义

2、分层的意义

3、分层与功能

4、TCP\IP五层模型 

 三、参考模型的协议

1、物理层

2、数据链路层

3、网络层

4、传输层

5、应用层

四、数据封装

1、数据封装定义

2、数据封装过程

3、数据解封装过程

五、总结


一、网络

1、网络的定义

计算机网络是由多个节点通过通信协议相互连接而成的系统。这些节点可以是计算机、服务器、路由器等设备,它们之间通过各种物理介质或无线连接进行数据交换。网络的目的是使得信息在不同地点之间快速、安全地传输,从而实现数据共享、通信和资源共享等功能。

2、网络的分类

  • 局域网:覆盖范围较小,通常限定在一个建筑物或者一个校园范围内。
  • 城域网:覆盖范围介于局域网和广域网之间,通常涵盖一个城市范围内的网络。
  • 广域网:全球网络,Internet

3、网络的作用

交换机:用于局域网(LAN)内部的数据交换设备,它能够根据MAC地址来将数据包从一个端口转发到另一个端口,实现内部网络中计算机和设备之间的快速数据传输。

路由器:用于连接不同网络之间的设备,它能够根据IP地址来进行数据包的转发和路由选择,实现不同网络之间的通信和数据传输。

服务器:提供各种网络服务和资源的计算机设备,例如网站、电子邮箱、文件存储、数据库等。服务器可以根据不同的需求提供不同类。

4、网络的数据传输方式

单播:数据从一个发送者发送到一个接收者的通信方式。(一对一,私聊)

组播:数据从一个发送者发送到一组特定的接收者的通信方式。(一对多,群聊)

广播:数据从一个发送者发送到网络中的所有设备的通信方式。(一对所有,全部)

5、网络的数据通讯方式

  • 单工:数据只能单向传输,即只能从一个设备传输到另一个设备,而不能反向传输。例如,广播电台向收音机发送信号,但收音机不能发送回广播电台。
  • 半双工:数据传输可以在两个设备之间进行,但不能同时进行。每个设备可以发送和接收数据,但不能同时进行。例如,对讲机就是一种典型的半双工通信设备,一个人说话时,另一个人只能听,不能同时说话。
  • 全双工:在全双工通信中,数据可以同时在两个设备之间进行双向传输,即设备之间可以同时发送和接收数据。典型的全双工通信设备包括电话和网络交换机等。

二、OSI七层参考模型

1、网络参考模型定义

OSI参考模型由国际标准化组织(ISO)于1984年制定,被广泛用于描述和设计计算机网络。它将网络通信分为七个不同的层次,每个层次负责不同的功能,如物理层负责传输比特流,应用层负责为用户提供网络服务。

2、分层的意义

  • 复杂东西简单化
  • 统一标准

3、分层与功能

4、TCP\IP五层模型 

 三、参考模型的协议

1、物理层

IEEE802.3标准以太网:定义不同速度和介质的以太网传输标准。

IEEE802.11无线局域网标准:定义无线局域网的物理传输方式。

2、数据链路层

ARP:地址解析协议,将IP地址转换为物理MAC地址。

RARP:逆向地址解析协议,将MAC地址转换为IP地址。

VLAN:IEEE802.1q,用于虚拟局域网的标签协议

3、网络层

IP:提供无连接的数据包传输,包含IPv4和IPv6。

ICMP:发送控制消息和错误报告,检测双向主机的联通性,如:ping

4、传输层

TCP:提供可靠、面向连接的传输服务,确保数据按顺序到达。

UDP:提供无连接、尽力而为的数据报服务,速度快但不保证数据可靠性。

5、应用层

HTTP:超文本传输协议,浏览器使用的协议,端口号是80

FTP:文件传输协议,用于文件传输,端口号是20 / 21

SMTP:简单邮件传输协议,用于电子邮件的传输,端口号为 25

POP3:用于从邮件服务器接收电子邮件。端口号 110

DNS:将域名解析为IP地址。端口号 53

Telnet:提供远程登录服务。端口号 23

DHCP:动态分配IP地址。端口号   67(服务器),68(客户端)

四、数据封装

1、数据封装定义

数据封装(Data Encapsulation)是指在网络通信中,为了确保数据能够在不同网络层之间顺利传输,按层次将数据添加相应的协议头和尾的过程。每一层在传输数据时,会在接收到的数据单元上加上本层的协议头(和尾),形成新的数据单元,然后将其传递给下一层。

2、数据封装过程

3、数据解封装过程

五、总结

计算机网络是指将多个计算机或设备连接在一起,以便它们之间可以共享资源、通信和交换数据的系统。网络的发展使得人们能够轻松地进行远程通信、数据传输和资源共享。OSI参考模型提供了一个详细和标准化的网络通信分层框架,而TCP/IP参考模型则是实际互联网通信的基础和标准。

标签:封装,参考模型,七层,网络,OSI,传输,数据,端口号
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