網路的那些事之網路模型

2021-08-02 05:33:09 字數 3689 閱讀 7844

說到網路就不能不說說網路模型,它是網路技術的基礎,也是分析、評判各種網路技術的依據。當前存在兩種網路模型:ios/osi參考模型和tcp/ip協議。雖然osi參考模型的實際應用意義不是很大,但其對於理解網路協議內部的運作很有幫助。  

一、osi的概念

osi參考模型(osi/rm)的全稱是開放系統互聯參考模型(open system interconnection reference model,

osi/rm

),它是由國際標準化組織iso提出的乙個網路系統互聯模型(這就是我們平常看到的iso/osi)。

下面我們來看看osi七層模型:

二、osi與tcp/ip協議的對應關係

iso定製的osi模型過於龐大、複雜,招致了許多的批評,於此對照的由技術人員自己開發的tcp/ip協議棧獲得了更為廣泛的應用。下面看看osi和tcp/ip的對比示意圖。

三、osi的七層模型

對於理解網路,osi的七層模型更為合適。

1、物理層(physicallayer)

規定通訊裝置的機械的、電氣的、功能的和過程的特性

,用以建立、維護和拆除物理鏈路連線。具體地講,機械特性規定了網路連線時所需接外掛程式的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連線上傳輸bit流時線路上訊號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個訊號先分配確切的訊號含義,即定義了dte和dce之間各個線路的功能;過程特性定義了利用訊號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連線的建立、維護、交換資訊時,dte和dce雙方在各電路上的動作系列。

物理層的主要裝置:中繼器、集線器。

在這一層,資料的單位稱為位元(bit)。

屬於物理層定義的典型規範代表包括:eia/tia rs-232、

eia/tia rs-449

、v.35

、rj-45等。

2、資料鏈路層(datalinklayer)

在物理層提供位元流服務的基礎上,建立相鄰結點之間的資料鏈路,通過差錯控制提供資料幀(

frame

)在通道上無差錯的傳輸,並進行各電路上的動作系列。資料鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:實體地址定址、資料的成幀、流量控制、資料的檢錯、重發等。

資料鏈路層主要裝置:二層交換機、網橋

在這一層,資料的單位稱為幀(frame

資料鏈路層協議的代表包括:sdlc、

hdlc

、ppp

、stp

、幀中繼等。

3、網路層(network layer)

在計算機網路中進行通訊的兩個計算機之間可能會經過很多個資料鏈路,也可能還要經過很多通訊子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點,確保資料及時傳送

。網路層將資料鏈路層提供的幀組成資料報,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯位址資訊- -源站點和目的站點位址的網路位址。

網路層主要裝置:路由器、三層交換機

在這一層,資料的單位稱為資料報(packet)

網路層協議的代表包括:ip、

ipx、

rip、

ospf等。

4、處理資訊的傳輸層(transport layer)

第4層的資料單元也稱作資料報(packets)。但是,當你談論tcp等具體的協議時又有特殊的叫法,tcp的資料單元稱為段(segments)而udp協議的資料單元稱為「資料報(datagrams)」。這個層負責獲取全部資訊,因此,它必須跟蹤資料單元碎片、亂序到達的資料報和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(終端使用者到終端使用者)的透明的、可靠的資料傳輸服務。所謂透明的傳輸是指在通訊過程中傳輸層對上層遮蔽了通訊傳輸系統的具體細節。

傳輸層協議的代表包括:tcp、

udp、

spx等。

5、會話層(session layer)

這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,資料傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通訊的機制。如伺服器驗證使用者登入便是由會話層完成的。

會話層提供的服務可使應用建立和維持會話,並能使會話獲得同步。會話層使用校驗點可使通訊會話在通訊失效時從校驗點繼續恢復通訊。這種能力對於傳送大的檔案極為重要。

6、表示層(presentation layer)

這一層主要解決使用者資訊的語法表示問題。它將欲交換的資料從適合於某一使用者的抽象語法,轉換為適合於osi系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換資料服務

。資料的壓縮和解壓縮,

加密和解密等工作都由表示層負責。例如影象格式的顯示,就是由位於表示層的協議來支援

應用層為作業系統或網路應用程式提供訪問網路服務的介面。

應用層協議的代表包括:telnet、ftp、http、snmp等。

四、總結

osi 的七層運用各種各樣的控制資訊來和其他計算機系統的對應層進行通訊。這些控制資訊包含特殊的請求和說明,它們在對應的 osi 層間進行交換。每一層資料的頭和尾是兩個攜帶控制資訊的基本形式。

對於從上一層傳送下來的資料,附加在前面的控制資訊稱為頭,附加在後面的控制資訊稱為尾。當資料在各層間傳送時,每一層都可以在資料上增加頭和尾,而這些資料已經包含了上一層增加的頭和尾。協議頭包含了有關層與層間的通訊資訊。頭、尾以及資料是相關聯的概念,它們取決於分析資訊單元的協議層。例如,傳輸層頭包含了只有傳輸層可以看到的資訊,傳輸層下面的其他層只將此頭作為資料的一部分傳遞。對於網路層,乙個資訊單元由第三層的頭和資料組成。對於資料鏈路層,經網路層向下傳遞的所有資訊即第三層頭和資料都被看作是資料。換句話說,在給定的某一 osi 層,資訊單元的資料部分包含來自於所有上層的頭和尾以及資料,這稱之為封裝。而對於各層之間的通訊則是通過定義的介面來通訊。

(打個比方吧,每層都好似乙個箱子,裡面裝的要傳遞的物品,並且每層的箱子都不一樣,在往下傳遞的過程中,下一層會把包括上一層的箱子也當做物品(裡面可能都包含好多層箱子),然後在為其套上該層特有的箱子,繼續向下傳遞。而到了目的電腦,就好似拆箱子,每層把屬於該層的箱子核對後拆了(注意只能拆屬於該層的箱子喲)然後把其他的東西(也許還有好多層箱子)當做物品傳遞給上層。整個過程就是傳送方一直裝箱子,接收方一直拆箱子,每層的箱子是不一樣的,就好像航母上的彩虹服一樣,一樣的顏色其功能一樣,一樣的箱子我才能拆)

。                                   osi是乙個定義良好的協議規範集,它定義了開放系統的層次結構、層次之間的相互關係以及各層所包括的可能的任務。 osi參考模型並沒有提供乙個可以實現的方法,而是描述了一些概念,用來協調程序間通訊標準的制定。即osi參考模型並不是乙個標準,而是乙個在制定標準時所使用的概念性框架。

下期:我們就說說網路的那些事之ip。

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