網路分層模型

2021-09-23 19:33:47 字數 2891 閱讀 2009

目前存在的兩種網路分層模型:osi模型和tcp/ip模型。osi模型一共分為七層,tcp/ip模型和osi模型類似,但是只分為四層。

osi的全程是open systems interconncection,即開放系統互聯,它由iso(international organization for standardization)制定。osi是網路通訊的一種通用框架,它分為七層,並且定義了在每一層上資料的處理方法。

層數層名備註7

6表示層(presentation)

5會話層(session)

4傳輸層(transport)

3網路層(network)

路由器2

資料鏈路層(data link)

交換機1

物理層(physical)

網絡卡、集線器(hub)

英語速記:all people seem to need data processing.

應用層的其他常用協議:

這裡的「表示」是指資料的表示。

該層的主要功能:轉換壓縮加密

工作在表示層的加密協議最常用的是ssl(secure sockets layer)。加密協議並不一定需要工作在表示層,如ipsec(internet protocol security,網際網路協議安全)就工作在第三層網路層中。

會話層還負責管理和確定傳輸模式。計算機可以由三種模式來傳輸資料:單向(******x)、半雙工(half-duplex)、全雙工(full-duplex)。

傳輸層提供資料傳輸的服務。這裡的「傳輸」指的是端對端(end-to-end)或者主機對主機(host-to-host)的傳輸。

傳輸層上最重要的兩個協議是tcp和udp。tcp是面向連線的協議(connection-oriented),udp是無連線的協議(connection-less)。

tcp在傳輸資料之前必須先建立乙個連線。tcp做了很多任務作來提供可靠的資料傳輸,包括建立、管理和終止連線,確認和重傳。同時tcp還提供分段和重組,流量控制(flow control)等。

udp是一種簡單的傳輸層協議,所以它並不能提供可靠的資料傳輸。簡單地說,udp只是把應用程式發給它的資料打包成乙個udp資料報(udp datagram),然後再把這個資料報傳給ip。

tcp會把應用程式發來的資料根據需要分成若干個大小合適的tcp段(tcp segment),而udp卻只是簡單地把所有傳送來的資料打包成乙個udp資料報,所以我們在編寫使用udp的程式時,不能一次性向udp寫入太多資料,否則可能會導致ip分段的後果。

由於可能有很多應用程式同時在使用tcp/udp,它們都會把資料交給tcp/udp,而tcp/udp也會接收來自ip的、包含指向不同應用程式的資料,所以就需要有一種方法來區別(標識)應用程式,這種方法就是通過埠號(port)來進行多路復用多路分解。埠號是乙個16位的二進位制整數,其取值範圍是0~65535。

多路復用(multiplexing)

多路復用是只當應用程式把資料交給tcp或udp時,tcp會把這些資料分成若干個tcp段,udp則會產生乙個udp資料報。在這些tcp段和udp資料報中,會填入應用程式指定的源埠號和目標埠號,源埠號用於標識傳送的應用程式(程序),目標埠號用於指明在目標機器上應該接收資料的目標應用程式。

多路分解(demultiplexing)

多路分解是多路復用的逆過程。當在目標機器上的tcp或者udp接收到tcp段和udp資料報時,會檢查它們的目標埠號,然後根據不同的目標埠號把資料分發給不同的應用程式(程序)。

網路層關心的主要是如何把資料從乙個裝置傳送到另乙個裝置。網路層需要提供三個最基本的功能:位址路由分段和重組。同時還需要一些附加的功能,比如錯誤處理和診斷。

網路層關心的是如何把資料從乙個裝置傳送到另外乙個裝置,這另外乙個裝置有可能在本地網路中或者在乙個很遠的網路中。資料鏈路層關心的是如何把資料傳送到本地網路中去。我們平時常說的lan(local area network,區域網)技術,如乙太網(ethernet)、令牌環網(token ring)、光纖分布資料介面(fddi)和802.11(wifi)都定義在這一層。

資料鏈路層又分為兩個子層:邏輯鏈路控制層(logical link control)介質訪問控制層(media access control)

資料鏈路層還有乙個重要的概念,即mac位址,也有人稱其為實體地址、硬體位址、乙太網位址等。每乙個網絡卡(network inte***ce card)都有乙個唯一的mac位址,資料鏈路層通過mac位址來確保資料能夠正確被傳送到目標裝置。mac位址是乙個48位二進位制整數,通常的表示方法是用-隔開的6個十六進製制整數,如14-fe-b5-b0-2b-96。

物理層位於osi的底層,所有其他層的資料最終都必須經由物理層才能傳送出去。物理層的功能包括:

在tcp/ip模型中並不包含物理層。另外,兩個重要的協議arp(address resolution protocol,位址解析協議)和rarp(reverse address resolution protocol,反向位址轉換協議),在osi模型中一般被認為是在位於第二層資料鏈路層和第三層網路層之間,而在tcp/ip模型中則位於網路介面層。

傳送方應用程式的資料總是從最上層開始,層層向下,最終經由物理層傳送出去;相應的,在接收方的物理層接收到資料後,層層向上,最終經由應用層分發到具體的應用程式程序中。

在資料層層向下的過程中,每一層都會對資料進行一些封裝處理(如打包或者編碼);而在資料層層向上的過程中,每一層都會對資料進行一些逆處理(如解包或者解碼)。這些對資料的處理和逆處理的過程就是為了實現該層的服務。

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