《MY网络基础知识》----网络知识的整体架构

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-05-22 10:52 190阅读 0赞

**开局一张表**

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> OSI模型 </td> 
 <td> 协议 </td> 
 <td> 数据包叫法 </td> 
 <td> 常见设备 </td> 
 <td> 五层模型 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 应用层 </td> 
 <td> HTTP,DHCP,FTP </td> 
 <td> 报文 </td> 
 <td> 常见PC机，工作站，终端等 </td> 
 <td> 应用层 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 表示层 </td> 
 <td> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 会话层 </td> 
 <td> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 传输层 </td> 
 <td> TCP/UDP </td> 
 <td> 传输协议分组，分组 </td> 
 <td> 网关 </td> 
 <td> 传输层 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 网络层 </td> 
 <td> IP协议，ICMP协议，IGMP协议 </td> 
 <td> IP包，IP数据报 </td> 
 <td> 路由器，三层交换机 </td> 
 <td> 网络层 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 数据链路层 </td> 
 <td> 以太网协议，ARP协议 </td> 
 <td> 帧，数据帧 </td> 
 <td> 交换机，网桥 </td> 
 <td> 数据链路层 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 物理层 </td> 
 <td>&nbsp;</td> 
 <td> 比特流 </td> 
 <td> 网口，网线，集线器 </td> 
 <td> 物理层 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

（注：协议部分仅涉及本博客要介绍的协议，各层还有很多其他协议，没介绍的协议没列举在其中）

本篇博客的**阅读思路**：先介绍网络分层的原因，再介绍网络分层后如何相互协作，接着对比三种网络结构（本博客基于五层模型），最后简单接收各个层次的作用。

# 一：网络为什么分层 #

## 1.统一 ##

假设让你设计一个协议，在物理线路上收到的信号只能是0或1的电信号，你会怎样传输“nihao”这几个字符？首先想到的是将字符编码，如10101代表n字符等。然后当物理线路上的设备过多的时候，你要怎样设计传输“nihao”这个字符给特定的机器？那么你会想到为机器编号，所以有了mac地址。当设计协议的人越来越多，每个人设计的协议不同怎么办？所以有了统一的标准，让大家遵循这个标准。这样可以使所有人都得以便利。

## 2.灵活 ##

各个层次相互独立，而不需要关注下面的层次。使得协议更加灵活。

# 二：分层后各层如何协作 #

## 1.封装 ##

当**应用程序**用TCP传送数据时，数据被送入协议栈中，然后**逐个通过每一层直到被当作一串比特流送入网络**。其中每一层**对收到的数据都要增加一些首部信息**（有时还要增加尾部信息）

![70][]

## 2.分用 ##

当目的主机收到一个**以太网数据帧**时，数据就开始**从协议栈中由底向上升**，同时**去掉各层协议加上的报文首部**。每层协议盒都要去检查报文首部中的协议标识，以确定接收数据的上层协议。这个**过程称作分用**。

![70 1][]

# 三：三种分层介绍（OSI，TCP/IP四层协议，5层协议） #

## 1.OSI七层模型 ##

OSI七层协议模型主要是：应用层（Application）、表示层（Presentation）、会话层（Session）、传输层（Transport）、网络层（Network）、数据链路层（Data Link）、物理层（Physical）。

## 2.TCP/IP四层模型 ##

TCP/IP是一个四层的体系结构，主要包括：应用层、运输层、网际层和网络接口层。从实质上讲，只有上边三层，网络接口层没有什么具体的内容。

## 3.五层模型 ##

五层体系结构包括：应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。   
五层协议只是OSI和TCP/IP的综合，实际应用还是TCP/IP的四层结构。为了方便可以把下两层称为网络接口层。

## 4.对比三种模型 ##

![70 2][]

关联：

1 OSI引入了服务、接口、协议、分层的概念，TCP/IP借鉴了OSI的这些概念建立TCP/IP模型。

2 OSI先有模型，后有协议，先有标准，后进行实践；而TCP/IP则相反，先有协议和应用再提出了模型，且是参照的OSI模型。

3 OSI是一种理论下的模型，而TCP/IP已被广泛使用，成为网络互联事实上的标准。

4.五层协议是OSI和TCP/IP的综合

# 四：各层的作用 #

<1>物理层：

主要**定义物理设备标准**，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是**传输比特流**（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换）。这一层的**数据叫做比特**。

<2>数据链路层：

定义了如何让**格式化数据以进行传输**，以及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供**错误检测和纠正**，以确保数据的可靠传输。

<3>网络层：

在位于**不同地理位置的网络中的两个主机系统之间**提供连接和路径选择。Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增加，而网络层正是管理这种连接的层。

<4>运输层：

定义了一些**传输数据的协议和端口号**（WWW端口80等），如：

**TCP**（transmission control protocol –传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠性要求高，数据量大的数据）

**UDP**（user datagram protocol–用户数据报协议，与TCP特性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的）。 主要是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。

<5>会话层：

通过运输层（端口号：传输端口与接收端口）建立数据传输的通路。主要在你的系统之间**发起会话或者接受会话请求**（设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名）

<6>表示层：

可**确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取**。例如，PC程序与另一台计算机进行通信，其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码（EBCDIC），而另一台则使用美国信息交换标准码（ASCII）来表示相同的字符。如有必要，表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。

<7>应用层：

是最靠近用户的OSI层。这一层**为用户的应用程序（例如电子邮件、文件传输和终端仿真）提供网络服务**。

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