网络模型

Sun 07 May 2017 by Little Captain

OSI七层模型

1. 应用层

  • 数据单位: APDU
  • 作用: 针对用户(应用程序)

2. 表示层

  • 数据单位: PPDU
  • 作用: 数据的编码、加密和解压缩等

3. 会话层

  • 数据单位: SPDU
  • 作用: 确定数据是否向下传递

4. 传输层

  • 数据单位: TPDU
  • 作用: 确定数据是否可靠; 确定网络端口是否可靠; 查错、校验; 流量控制等等

5. 网络层

  • 数据单位: 报文, 报文中有 IP 地址
  • 作用: 确定IP地址编码

6. 数据链路层

  • 数据单位: 帧, 帧中最重要的数据就是MAC地址
  • 作用: MAC地址编码

7. 物理层

  • 数据单位: 比特
  • 作用: 实际的数据传递

说明

  • 上3层给用户提供服务, 所有软件都会用(包括PPT这类不用联网就能用的软件)
  • 下4层为传送数据提供服务, 只有需要网络传输的软件才会用

TCP/IP 四层模型

1. 应用层

  • 对应七层模型: 应用层; 表示层; 会话层
  • 作用: 为用户提供各种具体服务(FTP, Telnet, DNS, SMTP)

2. 传输层

  • 对应七层模型: 传输层
  • 作用:
    • 为应用层实体提供端到端的通信功能
    • 保证数据包的顺序传送及数据的完整性; 确定发送和接收端口号
    • 查错、校验、流量控制
    • 最重要的就是确定TCP包头和UDP包头
  • 主要协议:

    • 传输控制协议TCP

      • 3 次握手

      ![](../assets/images/网络/TCP:IP 3 次握手.png)

      • 可靠的面向连接的协议
      • 类似: 打电话
      • 传输数据过程中始终有交流, 有错误就要求对方重发
      • 应用: 网页, 邮件...
      • 优点: 数据安全可靠
      • 缺点: 慢
    • 用户数据报协议UDP

      • 不可靠的面向无连接的协议
      • 类似: 发短信
      • 不管对方能否接受直接发送
      • 应用: QQ
      • 优点: 快
      • 缺点: 数据可能丢失
  • 传输层头内容: 主要是端口

3. 网际互连层

  • 对应七层模型: 网络层
  • 作用:

    • 解决主机到主机的通信问题
    • 其协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输
  • 主要协议

    • 网际协议IP: 源IP,目的IP; 确定数据在公网上如何发送
    • 互联网组管理协议IGMP
    • 互联网控制报文协议ICMP: ping命令利用了这个协议
  • 网际层头: 主要是IP

4. 网络接口层

  • 对应七层模型: 数据链路层; 物理层
  • 作用:

    • 负责监视数据在主机和网络之间交换
    • 地址解析协议(ARP)工作在此层(七层中的数据链路层)
    • arp指令: 将IP翻译成对应的MAC地址; 翻译的目的(外网通信用IP, 局域网通信用MAC, 交换机值识别MAC地址)
  • 网络层头: 主要是MAC, 又名以太帧头

七层模型与四层模型的比较

共同点

  • 都采用了层次结构的概念
  • 分层设计
  • 都能够提供面向连接和无连接两种通信服务机制

不同点

  • 一个七层一个四层
  • 对可靠性要求不同
  • 七层模型具有通用性: 在协议开发前设计的
  • 四层模型是先有协议集后在建立模型: 不适用于非 TCP/IP 网络
  • 实际市场应用不同: 七层只是理论模型, 无成熟产品; TCP/IP已成为实际上的国际标准

网络基本概念

Sun 07 May 2017 by Little Captain

物理地址

  • 又名: MAC地址, 网卡硬件地址
  • 作用: 用于局域网内的通信
  • 48位

IP地址

  • IP 协议: Internet Protocol
  • IP 协议版本: IPv4(不定长包头、解析耗时); IPv6(定长包头)
  • 32位: 8位一组共4组(X1.X2.X3.X4, 0.0.0.0->255.255.255.255)
  • 分类
    • 用 IP 的第一位对网络进行分类
    • 每个网段的主机数用子网掩码确定
    • 每个网络的第一个地址代表网络本身
    • 每个网络的最后一个地址代表网络的广播地址(广播地址是专门用于同时向网络中所有工作站进行发送的一个地址)

  • 子网掩码

端口

  • 属于传输层: 在传输层包头中(TCP头, UDP头)
  • 端口号

    • IP全球唯一类似于门牌号: 确定服务器位置 …
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