计算机网络基础教程:OSI模型和TCP IP模型

简介: 【4月更文挑战第5天】

计算机网络模型是指对计算机网络进行抽象和设计的模型,这种抽象方式可以理解为将网络中的各种协议和通信方式进行分类和规范,以便更好地管理和维护网络。本文将深入探讨计算机网络中常见的两个模型——OSI模型和TCP/IP模型。

OSI模型

OSI模型是由国际标准化组织(ISO)制定的计算机网络协议参考模型,该模型的全称是Open System Interconnection Model(开放式系统互联模型),也叫ISO模型。

OSI模型共分为七层,每一层都有其特定的职责。

下面是对每个层级的详细描述:

1. 物理层

物理层主要指网络的传输媒介和传输方式,包括电气特性、光学特性、机械特性、编码方式等。物理层的职责是将高层的比特流转化为与传输媒介相适应的物理信号,以便传输和接收数据。

2. 数据链路层

数据链路层主要负责数据的传输和错误检测,包括数据的分帧、差错控制、链路管理和访问控制等。数据链路层不仅负责传输数据,还负责管理数据在物理层中的传输方式。

3. 网络层

网络层主要负责数据包的路由和转发,包括寻找最佳路径、路由算法、拥塞控制等。网络层能够确保数据在不同的网络之间进行交互和传递。

4. 传输层

传输层主要负责数据的分段和重组,包括面向连接的传输和无连接的传输。传输层能够确保数据的完整性和可靠性,常用的协议有TCP和UDP。

5. 会话层

会话层主要负责建立和管理不同设备之间的会话,包括会话的开始、中断和恢复等。会话层提供了相互通信设备之间的逻辑连接,帮助应用层进行数据交互。

6. 表示层

表示层主要负责数据的格式化和编码,包括数据的加密、压缩、解密等。表示层使不同设备之间能够进行有效的数据交换,确保数据的可读性和可解释性。

7. 应用层

应用层是网络模型中最高层的层级,主要负责与用户进行交互,包括各种网络应用的协议,如HTTP、FTP、SMTP等。应用层能够向用户提供网络应用和数据传输服务。

TCP/IP模型

TCP/IP模型是通信协议族,是Internet所使用的协议体系。TCP/IP模型常被称为TCP/IP协议栈,整个协议栈包括四层,分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层,其中,网络接口层通常是指数据链路层和物理层的组合。

下面是对每个层级的详细描述:

1. 网络接口层

网络接口层主要负责进行物理层和数据链路层之间的交互,它能够为IP数据报提供物理传输服务。网络接口层中常见的协议有以太网、FDDI和ATM等。

2. 网络层

网络层与OSI模型的网络层相似,主要负责数据包的路由和转发,同时也负责保证数据包的可靠性和完整性。网络层中的协议主要有IP协议以及与IP协议相关的协议如ARP、ICMP和IGMP等。

3. 传输层

传输层感觉OSI模型的传输层相似,主要负责数据的分段和重组,可提供端到端的数据传输。传输层中最常见的协议是TCP和UDP。

4. 应用层

应用层与OSI模型的应用层相似,主要负责处理用户或应用程序之间进行的通信请求。应用层中包含许多协议,包括HTTP、FTP、SMTP、DNS等。

小结

OSI模型和TCP/IP模型都是网络模型中的标准模型,它们都有其独特的设计思路和应用场景。OSI模型具有层次清晰、灵活性高等优点,但是也因为过于复杂而没有被广泛采用,而TCP/IP模型则被广泛应用于互联网和局域网中。选择合适的网络模型能够大大提高计算机网络的可靠性、性能和安全性。

目录
相关文章
|
5月前
|
C++
基于Reactor模型的高性能网络库之地址篇
这段代码定义了一个 InetAddress 类,是 C++ 网络编程中用于封装 IPv4 地址和端口的常见做法。该类的主要作用是方便地表示和操作一个网络地址(IP + 端口)
300 58
|
5月前
|
网络协议 算法 Java
基于Reactor模型的高性能网络库之Tcpserver组件-上层调度器
TcpServer 是一个用于管理 TCP 连接的类,包含成员变量如事件循环(EventLoop)、连接池(ConnectionMap)和回调函数等。其主要功能包括监听新连接、设置线程池、启动服务器及处理连接事件。通过 Acceptor 接收新连接,并使用轮询算法将连接分配给子事件循环(subloop)进行读写操作。调用链从 start() 开始,经由线程池启动和 Acceptor 监听,最终由 TcpConnection 管理具体连接的事件处理。
207 2
|
5月前
基于Reactor模型的高性能网络库之Tcpconnection组件
TcpConnection 由 subLoop 管理 connfd,负责处理具体连接。它封装了连接套接字,通过 Channel 监听可读、可写、关闭、错误等
169 1
|
5月前
|
JSON 监控 网络协议
干货分享“对接的 API 总是不稳定,网络分层模型” 看电商 API 故障的本质
本文从 OSI 七层网络模型出发,深入剖析电商 API 不稳定的根本原因,涵盖物理层到应用层的典型故障与解决方案,结合阿里、京东等大厂架构,详解如何构建高稳定性的电商 API 通信体系。
|
7月前
|
域名解析 网络协议 安全
计算机网络TCP/IP四层模型
本文介绍了TCP/IP模型的四层结构及其与OSI模型的对比。网络接口层负责物理网络接口,处理MAC地址和帧传输;网络层管理IP地址和路由选择,确保数据包准确送达;传输层提供端到端通信,支持可靠(TCP)或不可靠(UDP)传输;应用层直接面向用户,提供如HTTP、FTP等服务。此外,还详细描述了数据封装与解封装过程,以及两模型在层次划分上的差异。
1293 13
|
7月前
|
网络协议 中间件 网络安全
计算机网络OSI七层模型
OSI模型分为七层,各层功能明确:物理层传输比特流,数据链路层负责帧传输,网络层处理数据包路由,传输层确保端到端可靠传输,会话层管理会话,表示层负责数据格式转换与加密,应用层提供网络服务。数据在传输中经过封装与解封装过程。OSI模型优点包括标准化、模块化和互操作性,但也存在复杂性高、效率较低及实用性不足的问题,在实际中TCP/IP模型更常用。
972 10
|
2月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 人工智能
深度学习实战指南:从神经网络基础到模型优化的完整攻略
🌟 蒋星熠Jaxonic,AI探索者。深耕深度学习,从神经网络到Transformer,用代码践行智能革命。分享实战经验,助你构建CV、NLP模型,共赴二进制星辰大海。
|
3月前
|
机器学习/深度学习 传感器 算法
【无人车路径跟踪】基于神经网络的数据驱动迭代学习控制(ILC)算法,用于具有未知模型和重复任务的非线性单输入单输出(SISO)离散时间系统的无人车的路径跟踪(Matlab代码实现)
【无人车路径跟踪】基于神经网络的数据驱动迭代学习控制(ILC)算法,用于具有未知模型和重复任务的非线性单输入单输出(SISO)离散时间系统的无人车的路径跟踪(Matlab代码实现)
224 2
|
3月前
|
机器学习/深度学习 并行计算 算法
【CPOBP-NSWOA】基于豪冠猪优化BP神经网络模型的多目标鲸鱼寻优算法研究(Matlab代码实现)
【CPOBP-NSWOA】基于豪冠猪优化BP神经网络模型的多目标鲸鱼寻优算法研究(Matlab代码实现)
|
5月前
基于Reactor模型的高性能网络库之Poller(EpollPoller)组件
封装底层 I/O 多路复用机制(如 epoll)的抽象类 Poller,提供统一接口支持多种实现。Poller 是一个抽象基类,定义了 Channel 管理、事件收集等核心功能,并与 EventLoop 绑定。其子类 EPollPoller 实现了基于 epoll 的具体操作,包括事件等待、Channel 更新和删除等。通过工厂方法可创建默认的 Poller 实例,实现多态调用。
311 60