Internet协议栈 TCP/IP模型 、以太网封装以及解封装过程、物理层、链路层、网络层、传输层、应用层的作用 OSI七层模型

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简介: 物理层、链路层、网络层、传输层、应用层分别所做的事,作用,每层都需要下一层来提供服务,也就是下一层的功能使都是为了更好的服务上一层。TCP/IP参考模型,ISO/OSI参考模型

TCP/IP参考模型
​​

以太网数据封装以及解封装过程: 

​​
数据封装
应用层:数据单元
传输层:数据段
网络层:数据包
网络接口层:数据帧 (osi第二数据链路层)
image.png

各层次的传输数据单元
image.png

 物理层:
发送端:
将上层交过来的帧,将帧当中的bit或一些bit把他变成物理信号、电磁波的信号,让这些比特流在介质当中传输给对方

接收端:
传输单位是比特

把物理媒体上承载的物理信号、电磁波信号、光信号、还原成原来的原来的数值数据(0101)。

作用:
1、传输一个个bit

把数值数据转换成物理信号,然后承载在媒体上,然后从一点传到相邻的另外一点。

例如从这个计算机传送到另外一个交换机的网口上。

然后对方的网卡的物理层,把这个承载在媒体之上的物理信号反转回来,形成原来的数组数据。

链路层:
传输单位是帧,点到点的传输服务,转发,路由(全局找路,下一步往哪个端口走)

代表设备:交换机(二层设备)

数据链路层控制数据帧在物理链路上传输

作用:
1、在物理层提供的服务为基础,传输以帧(frame)为单位的数据,在相邻的两点之间传输以帧为单位的数据。(相邻节点的传输、点到点传输)

2、因为物理层传输的还是一个个或一组组的比特,所以链路层要把这些比特区分出那些特殊的组合是一个帧的开始,那些特殊的帧的组合是一个结束中间就是一个帧。

3、把一堆堆的bit区分出哪些是开头,哪些是结尾,中间才是帧。

4、有些链路层提供的是可靠服务,有些链路层提供的是不可靠服务。

链路层在解决我到你,我们之间有数据相连的有线链路、无线链路,你把帧传送给我,我把帧传送给你,仅此而已。并不能解决原主机到目标主机的数据传输,所以就需要网络层。

网络层:
传输单位是(包)分组,端到端的传输服务

代表设备:路由器

作用:IP寻址、路由转发

网络层的PDU被称为Packet(包)

链路层提供的是相邻两点之间的传输,网络层提供的是原主机到目标主机、端到端之间的传输

网络层也叫Internet层,负责将分组报文从源主机发送到目标主机。
image.png

作用:
1、在链路层提供的相邻两点的数据传输的基础上,传输以分组为单位的端到端的数据传输。

2、为网络中的设备提供逻辑地址,负责数据包的寻径和转发。常见的协议如IPv4、IPv6、ICMP、IGMP等。

只有端到端的网络传输并不足够,应用程序只靠网络层并不能直接跑起来,端到端是主机到主机的数据传输,传输的单位是分组,也就是分组数据传输。

传输层:
传输层传输的是数据端

进程到进程的区分

将网络层传输过来的不可靠数据服务转成可靠的数据服务,不出错、不重复、不丢失、不乱序(TCP/UDP协议就在传输层)

image.png

 8个比特(bit)=1个字节(byte)
2进制每进一位为一个比特(1100=四个bit)多少个0和1就代表有多少比特
image.png

作用:
1、传输层在网络层之上,借助于网络层主机到主机的传输服务,实现进程到进程的区分服务。

2、从A主机的某个进程,到B主机上的某个进程的传输。每个主机上都有很多进程,不能让数据发送到别的进程里,所以就需要传输层的服务,进程到进程的区分。

3、将网络层传输过来的不可靠数据服务转成可靠的数据服务(TCP/UDP协议就在传输层)

4、应用进程可以在传输层提供的基础之上完成应用报文的报文交互。

TCP协议传输文件规律:
TCP三次握手:
image.png

TCP四次挥手:
image.png

会话层:
建立、维护、管理会话连接

表示层:
数据格式化、加密、解密

应用层:
应用层的PDU被称为Data(数据单元)

应用层为应用软件提供接口,是应用程序能够使用网络服务。应用层协议会指定使用相应的传输层协议,以及传输层所使用的端口等。

应用层的数据发出去前要交给传输层进行封装(加上TCP头部或UDP头部),然后交给网络层进行进一步的封装(添加包头,如IPv4的包头或IPv6的包头)

image.png

报文实例:

总长度报文头部长度等于上一层长度
image.png

作用:

应用层在传输层提供的服务之下完成应用报文和应用报文的交互(例如,访问网址,提交购物订单)

实现各种各样的网络应用的功能。
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ISO/OSI参考模型 :
七层模型
image.png

image.png

 

分层模型TCP/IP:
四层模型

所有的网络设备都是依据TCP/IP四层网络模型设计的

将七层模型的物理层和数据链路层合并成网络接口层,网络层与传输层不变,将会话层、表示层、应用层合并成应用层。
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 封装和解封装:
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