计算机网络参考模型

本文涉及的产品
数据传输服务 DTS,数据迁移 small 3个月
推荐场景:
MySQL数据库上云
简介: 应用层提供的就是人与应用程序交互的界面,如图形界面,命令行界面等等。要注意的是,这个应用程序必须是属于网络应用程序,如Telnet(远程登录)、FTP、web浏览器、Email、Http、Smtp等等。表示层(第6层)表示层是用来确定信息该以怎样的方式呈现给用户,如文本方式、图形方式、视频方式等。所以表示层有很多协议和标准,如ASCLL(文本用的)、JPEG(图形用的)、WAV(音频用的)、MPEG(视频用的)等等很多很多。

OSI七层模型每层的功能

1~3层为点到点


4~7层为端到端


应用层(第7层)


应用层提供的就是人与应用程序交互的界面,如图形界面,命令行界面等等。要注意的是,这个应用程序必须是属于网络应用程序,如Telnet(远程登录)、FTP、web浏览器、Email、Http、Smtp等等。


表示层(第6层)


表示层是用来确定信息该以怎样的方式呈现给用户,如文本方式、图形方式、视频方式等。所以表示层有很多协议和标准,如ASCLL(文本用的)、JPEG(图形用的)、WAV(音频用的)、MPEG(视频用的)等等很多很多。


会话层(第5层)


会话层是用来负责网络连接的建立和终止。为了建立连接或终止连接,会话层要与传输层不断的通信。如RPC(远程过程调用)、以及使用了RPC的NFS(网络文件系统)等


传输层(第4层


传输层显然是做数据传输工作的。通常传输分为有保证的数据传输和无保证的数据传输。对于有保证的传输,传输层还要负责差错侦测和差错校正。对于无保证的数据传输,传输层只要负责差错侦测就可以了,差错校正由应用层去做。传输中也需要一些协议,如TCP/IP,UDP,IPX,SPX。IPX协议提供的是无保证的传输,如果要有保证的传输就要用SPX。IP也是无保证的传输,如果要有保证传输就要用TCP。


网络层(第3层)


网络层用于提供逻辑拓扑和第3层地址。一般网络设备都有一个逻辑地址,或称为第3层地址。逻辑地址由2部分组成,网络号和主机号。网络号用来标识某个网段,主机号用来标识这个网段上的某台设备。网络层要做的事情就是给网络设备分配网络拓扑中逻辑地址。网络层需要用的协议如 TCP/IP、IPX、APPLE TALK、DECNET。


数据链路层(第2层)


网络层是为设备提供逻辑地址的,而数据链路层则是给设备提供物理地址或硬件地址,也就是我们常说的MAC(Media Access Control,媒体访问控制器)地址。数据链路层还规定了网络设备如何去访问与之相连的设备。另外数据链路层还负责从物理层接收比特(二进制0和1),并将其重新组成原始的数据。在局域网里数据链路层使用的协议和标准如:IEEE802.2 、802.3 、802.5;Ethernet Ⅱ;FDDI;在广域网中要用到ATM、帧中继、HDLC(高级数据链路控制)、PPP等等。通常在数据链路层运行的设备有:交换机、网桥、网络接口控制器或网络接口卡(NIC)。


物理层(第1层)


物理层负责的是网络连接的物理技术细节,包括接口类型、线缆类型、线缆每端的连接器、线缆上每个连接的针脚排列,如:双绞线、光纤、RJ45、DB9。运行在物理层的设备如:集线器、中继器。中继器用于扩展网段,而集线器本质也是一个中继器,可以把多个网段链接在一起。另外物理层还负责发送和接收比特,也就是二进制如何转变成物理层信号,即将0和1转变成电信号(电缆用的)或者是光信号(光纤用的)。


OSI七层模型每层的特点

物理层

如何使用物理信号来表示数据1和0

数据传输是否可同时在两个方向上进行

通信双方如何建立和中止连接

物理接口特性


数据链路层

数据帧封装结构

源和目的方的物理地址

数据校验功能


网络层

数据包封装结构

源和目的方的逻辑地址

根据包头的逻辑地址选路


传输层

用户进程间的通信


会话层

建立用户间的会话关系


表示层

定义传递信息的语法和语义

编码和解码、压缩解压缩、加密解密


应用层

提供与用户的接口


TCP/IP协议族的组成

应用层

HTTP 超文本传输协议(80)

FTP 文件传输协议(21)

TFTP 简单文件传输协议(69)

SMTP 简单邮件传输协议(25)

SNMP 简单网络管理协议(161)

DNS 域名系统(53)


传输层

TCP:传输速度慢、有连接、安全可靠


UDP:传输速度快、无连接、不安全


网络层


ICMP 网际控制报文协议

IGMP 网际组管理协议

IP 网络互联协议

ARP 地址解析协议

RARP 逆向地址解析协议


物理层和数据链路层


支持所有标准和专用的协议


封装过程

应用层:原数据(为二进制数据)传送到传输层


传输层:接收到上层数据,加上tcp头部,数据形成数据段,然后把数据传送到下层


网络层:接收到上层数据段时,加上IP头部,数据形成数据包,然后把数据包传输到下层


数据链路层:接收到上层数据包时,加上mac地址头部和尾部,数据形成数据帧,然后把数据变成bit流,传送给下层。


物理层:接收到上层bit流时,把bit流转换为电信号,在网线中传输,如果是光纤,就是光信号


解封装过程

物理层:收到电信号,把电信号转换成bit流,传输给数据链路层


数据链路层:收到bit流之后,把bit流转换成数据帧,去掉mac头部和尾部,把数据包传输到网络层


网络层:收到数据包,去掉ip头部,把数据段交给传输层


传输层:收到数据段,去掉tcp头部,把原始数据交给应用层


应用层:收到原始数据进行处理


PDU协议数据单元

传输层 ------> 数据段


网络层 ------> 数据包


数据链路层 ------> 数据帧


物理层 ------>bit流


设备与层之间的关系

应用层 ------> 计算机


传输层 ------> 防火墙


网络层 ------> 路由器


数据链路层 ------>交换机


物理层 ------> 网卡


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