计算机网络参考模型

分层思想

赋予每一层一定的功能,相邻层之间通过接口来通信,下层为上层服务,有助于更加清晰明了地分析问题,解决问题。有助于将复杂问题简单化,清晰化。

OSI参考模型与TCP/IP协议簇

OSI参考模型

国际化标准组织(ISO)于1984年颁布了开放系统互联OSI参考模型,它是一个开放式体系结构,分为七层,从下往上依次为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。具体如表所示:

分层 功能 数据单元 对应设备
应用层 网络服务与最终用户的一个接口,简单来说就是各种应用 APDU
表示层 数据的表示、安全、压缩,数据转换为二进制的计算机语言,压缩解压缩,加密解密 PPDU
会话层 建立、管理、中止会话,管理不同机器上用户之间建立会话连接关系 SPDU
传输层 定义传输数据的协议端口号,以及流量控制和差错校验 数据段 防火墙
网络层 进行逻辑地址寻址(IP)实现不同网络之间的路径选择 数据包 路由器
数据链路层 建立逻辑连接,进行硬件地址寻址(MAC),差错校验等功能 数据帧 交换机
物理层 建立、维护、断开物理连接,主要指的是介质传输的部分 比特流 网卡

TCP/IP参考模型

TCPIP.png

TCP/IP参考模型每层想对应得协议

层数 协议类型
应用层 HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、DNS协议等
传输层 TCP协议,UDP协议
网络层 IP协议:ARP、RARP、ICMP、IGMP协议
数据链路层/物理层 由底层网络定义的协议:IEEE 802.3有线局域网(以太网)标准,IEEE 802.11无线局域网标准

数据传输过程

数据传输的单元

对于OSI参考模型而言,每一层都是通过协议数据单元来进行通信的,对于TCP/IP五层结构,也可以沿用这个概念。PDU:Protocol Data Unit,协议数据单元,是指同层之间传递的数据单位:

层名称 应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
数据名称 上层数据 数据段 数据包 数据帧 比特流

数据传输过程简单来说是在TCP/IP模型的基础上的数据封装、解封装的过程。具体过程如图所示:
数据封装图.jpg

TCP/IP各层之间通信都有自己的规则,发送方与接受方各层之间必须采用相同的协议才能建立连接,实现正常通信。如下图所示:
各层通信协议图.jpg