網路模型 OSI七層協議和TCP IP四層協議

2021-10-05 00:23:20 字數 2299 閱讀 5900

網路模型不是一開始就有的,在網路剛發展時,網路協議是由各網際網路公司自己定義的,比如那時的巨頭網路公司 ibm、微軟、蘋果、思科等等,他們每家公司都有自己的網路協議,各家的協議也是不能互通的,那時候大家覺得這是可以的,但對消費者來說這實際上是技術壟斷,因為你買了蘋果的裝置就不能用微軟的裝置,因為他們的協議不是一樣的,沒有統一的標準來規範網路協議,都是這些公司的私有協議。

這樣大大的阻礙了網際網路的發展,為了解決這個問題,國際標準化組織 1984 提出的模型標準,簡稱 osi(open systems interconnection model),這是乙個標準,並非實現。

tcp/ip 協議就是基於此模型設計。

資料傳輸簡化圖

從上往下,每經過一層,協議就會在包頭上面做點手腳,加點東西,傳送到接收端,再層層解套出來,如下示意圖:

資料流傳輸過程圖

各個層之間的協議圖

tcp/ip協議族是乙個四層協議系統:

傳輸層的作用是為應用程式提供端對端通訊的」錯覺」,即為應用程式隱藏了資料報跳轉的細節,負責資料報的收發、鏈路超時重連等。

(1) tcp協議: tcp協議(transmission control protocol, 傳輸控制協議)為應用程式提供可靠的、面向連線的、基於流的服務,具有超時重傳、資料確認等方式來確保資料報被正確傳送到目的端。因此tcp服務是可靠的,使用tcp協議通訊的雙方必須先建立起tcp連線,並在系統核心中為該連線維持一些必要的資料結構,比如連線的狀態,讀寫緩衝區,多個定時器等。當通訊結束時雙方必須關閉連線以釋放這些核心資料。基於流傳送意思是資料是沒有長度限制,它可源源不斷地從通訊的一段流入另一端。

(2) udp協議: udp協議(user datagram protocol, 使用者資料報協議)與tcp協議相反,它為應用程式提供的是不可靠的、無連線的基於資料報的服務。

無連線: 通訊雙方不保持乙個長久的聯絡,因此應用程式每次傳送資料都要明確指定接收方的位址;

基於資料報的服務: 這是相對於資料流而言的,每個udp資料報都有乙個長度,接收端必須以該長度為最小單位將其內容一次性讀出,否則資料將被截斷。

udp不具有傳送時是被重發功能,所以udp協議在核心實現中無需為應用程式的資料儲存副本,當udp資料報被成功傳送之後,udp核心緩衝區中該資料報就被丟棄了。

(3) sctp協議: sctp(stream control transmission protocol, 流控制傳輸協議)是為了在網際網路上傳輸**訊號而設計的。

(1) ip協議: ip協議(internet protocol)是網路層最核心的協議,它根據資料報的目的ip位址來決定如何投遞該資料報。若資料報不可直接傳送給目標主機,那麼ip協議就為它尋找乙個合適的下一跳路由器,並將資料報交付給該路由器去**,如此迴圈直至到達目標主機或者傳送失敗而丟棄該資料報。

(2) icmp協議: icmp協議(internet control message protocol,網際網路控制報文協議)是ip協議的補充,用於檢測網路的連線狀態,如ping應用程式就是icmp協議的使用。icmp包傳送是不可靠的,所以不能依靠接收icmp包解決網路問題;icmp與tcp/udp不同,它們是傳輸層協議,雖然都具有型別域和**域,但是前者和後者不同,ping用到的icmp協議,不是埠。icmp協議使用的是ip協議而非使用下層協議提供的的服務,所以嚴格來講它並非網路層協議,而是網路層程式。

(1) 實現網絡卡介面的網路驅動,以處理資料在乙太網線等物理媒介上的傳輸

(2) 網路驅動程式隱藏了不同物理網路的不同電氣特性,為上層協議提供乙個統一的介面

arp和rarp(reverse address resolve protocol)即逆位址解析協議,該協議實現了ip位址和實體地址(mac位址)之間的轉換

要考慮用多大的電壓代表「1」 或 」0」,以及接受方如何識別出發送方所發的位元。還要確定連線電纜的插頭應當有多少根引腳以及各條引腳應如何連線。

詳談OSI七層網路協議和TCP IP協議

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