OSI模型與TCP IP模型

2021-10-20 20:33:07 字數 3853 閱讀 7138

二、osi七層參考模型

三、osi模型vstcp/ip模型

四、tcp/ip協議族的組成

五、資料封裝過程

六、資料解封裝過程

七、pdu協議資料單元

八、裝置與層的對應關係

1.使整個流程更加清晰,複雜問題簡單化

2.更容易發現問題並針對性的解決問題

國際標準化組織(iso)2023年頒布了開放系統互連(osi)參考模型。乙個開放式體系結構將架構分為七層。

分層功能

應用層網路服務於終端使用者的乙個介面

表示層資料的表示、安全、壓縮

會話層建立、管理、終止會話

傳輸層定義傳輸資料的協議埠號、以及流控和差錯校驗

網路層進行邏輯位址定址,實現不同網路之間的路徑選擇

資料鏈路層

建立邏輯連線、進行硬體位址定址、差錯校驗等功能

物理層建立、維護、斷開物理連線

(1)應用層:人機互動的視窗,是把人的語言輸入到計算機當中;例如在qq的對話視窗輸入字元以及對方發過來的資訊。

(2)表示層:將收到的資料翻譯成二進位制數組成的計算機語言,並對資料進行壓縮和解壓,資料加密等工作。

(3)會話層:管理是否允許不同機器之間建立會話連線關係,該關係屬於軟體層面。

(4)傳輸層:將上層應用資料分片加上埠號封裝成資料段,或通過對報文頭中的埠識別,實現網路中不同主機上的使用者程序之間資料通訊,有承上啟下的作用。

(5)網路層:將上層資料加上源和目的方的邏輯位址(ip)封裝成資料報,實現資料從源端到目的端的傳輸。

(6)資料鏈路層:將上層資料加上源和目的方的實體地址(mac)封裝成資料幀,mac位址是用來標識網絡卡的實體地址,建立資料鏈路;當發現資料錯誤時,可以重傳資料幀。

(7)物理層:報文頭部和上層資料資訊都是由二進位制數組成的,物理層將這些二進位制數字組成的位元流轉換成電訊號在網路傳輸。此層面屬於硬體層面。

網路層及以下的通訊為點對點通訊(主機與主機間)

傳輸層的通訊為端到端通訊(程式與程式間)

(1)應用層:http、ftp、tftp、smtp、snmp、dns

(2)傳輸層:tcp(可靠)、udp(不可靠)

(3)網路層:ip、arp、rarp、icmp、igmp

(4)物理層和資料鏈路層:由底層網路定義的協議。ieee 802.3有線區域網(乙太網)標準,即有線網 絡;ieee 802.11無線區域網標準,即無線網路。

埠名稱作用80

http(超文字傳輸協議)

用於瀏覽器和web伺服器之間的請求和響應的互動

21ftp (檔案傳輸協議)

用於控制連線ftp伺服器

53dns(網域名稱系統)

用於連線dns伺服器

25smtp(簡單郵件傳輸協議)

用於傳送郵件

110pop3(郵局協議版本3)

用於接收郵件

22ssh(安全外殼協議)

用於計算機之間的遠端加密登入

埠名稱作用69

tftp (簡單檔案傳輸協議)

用於小檔案的傳輸

53dns(網域名稱系統)

用於解析dns

111rpc(遠端呼叫協議)

用於遠端過程呼叫

161snmp(簡單網路管理協議)

用於網路裝置的管理

123ntp(網路時間協議)

用於網路時間同步

名稱作用

arp(位址解析協議)

用於在區域網中根據ip位址獲取實體地址

rarp(逆位址解析協議)

用於在區域網中通過arp表根據實體地址請求ip位址

icmp(網際控制報文協議)

用於驗證網路是否暢通

igmp(網際組管理協議)

用於主機與組播路由器之間組播通訊

在應用層,資料被「翻譯」為網路世界使用的語言——二進位制編碼資料。大家可以試想一 下,人們需要通過計算機傳輸資料的形式千變萬化、各式各樣,有字母、數字、漢字、、聲音等。這些資訊對於單一通過弱電流傳輸的計算機來說太過於「複雜」,因此這些人類方便識別的資訊被應用層通過各種特殊的編碼過程轉換成二進位制資料。這就是上面所描述的「翻譯」過程,也是應用層在網路資料傳輸過程中最為核心的貢獻。

在傳輸層,上層資料被分割成小的資料段,並為每個分段後的資料封裝tcp報文頭部。 應用層將人們需要傳輸的資訊轉換成計算機能夠識別的二進位制資料後,這些資料往往都是海量的。例如,一張高畫質晰的轉換成二進位制資料可能會有幾百萬位甚至幾千萬位,如此龐大的資料一次性傳輸的話,一旦網路出現問題而導致資料出錯就要重新傳輸,資料量過大會加大出錯的概率,最終可能會導致網路資源耗盡。因此,將資料先分割成小段再逐段傳輸, 一旦出現資料傳輸錯誤只需重傳這一小段資料即可。在tcp頭部有乙個關鍵的字段資訊——埠號,它用於標識上層的協議或應用程式,確保上層應用資料的正常通訊。計算機是可以多程序併發執行的,比如當計算機在通過qq傳送資訊的同時也可以通過ie瀏覽器瀏覽右邊主機的web頁面,對於右邊的主機就必須弄清楚左邊主機傳送的資料要對哪個應用程式實施通訊。但是對於傳輸層而言,它是不可能看懂應用層傳輸具體資料的內容的,因此只能借助一種標識來確定接收到的資料對應的應用程式,這種標識就是埠號。

在網路層,上層資料被封裝上新的報文頭部——ip頭部。值得注意的是,這裡所說的上層資料報括 tcp 頭部,也就是說,這裡的上層是指傳輸層。對於網路層而言,它是「看不懂」tcp報文頭部中內容的,在它看來,無論是應用層的應用資料,還是tcp頭部資訊都屬於上層資料。在ip頭部中有乙個關鍵的字段資訊——ip位址,它是由一組32位的二進位制數組成的,用於標識網路的邏輯位址。回想剛才寄信的例子,我們在信封上填寫對方的詳細位址和本地的詳細位址,以保證收件人能夠順利收到信件。在網路層的傳輸過程與其很類似,在ip頭部中包含目標ip位址和源ip位址,在網路傳輸過程中的一些中間裝置,如路由器,會根據目標ip位址來邏輯定址,找到正確的路徑將資料**到目的端。如果中間的路由裝置發現目標的ip位址根本是不可能到達的,它將會把該訊息傳回傳送端主機,因此在網路層需要同時封裝目標ip和源ip。

在資料鏈路層,上層資料被封裝乙個 mac 頭部,其內部有乙個關鍵的字段資訊——mac位址,它由一組48位的二進位制數組成。在目前階段,我們先把它理解為固化在硬體裝置中的實體地址,具有全球唯一性。例如,之前講解的網絡卡就有屬於自己的唯一的mac位址。和ip頭部類似,在mac頭部也同時封裝著目標mac位址和源mac位址。其實,二層封裝還涉及尾部的封裝,但今天就說一下頭部的封裝。

無論在之前哪一層封裝的報文頭部還是上層資料資訊都是由二進位制數組成的,在物理層,將這些二進位制數字組成的位元流轉換成電訊號在網路中傳輸。

資料解封裝過程與資料封裝過程相反

對於 osi 參考模型而言,每一層都是通過 pdu(protocol data unit,協議資料單元) 來進行通訊的;而對於 tcp/ip 五層結構,也可以沿用這個概念。

應用層傳輸層

防火牆網路層

路由器資料鏈路層

交換機物理層

網絡卡如下圖所示,資料在傳輸過程中不斷地進行著封裝和解封裝的過程,中間裝置屬於哪一層就在哪一層對資料進行相關的處理,以實現裝置的主要功能。

TCP IP模型與OSI模型

說明 本文 osi及tcp ip的概念和區別 什麼是tcp ip協議 tcp ip是網路中使用的基本的通訊協議。雖然從名字上看tcp ip包括兩個協議,傳輸控制協議 tcp 和網際協議 ip 但tcp ip實際上 是一組協議,它包括上百個各種功能的協議,如 遠端登入 檔案傳輸和電子郵件等,而tcp協...

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