計算機網路OSI模型 TCP IP模型與5G協議

2021-10-24 22:59:04 字數 2750 閱讀 3038

二、網路協議(適用於5g)

三、各層的pdu協議資料單元

四、傳輸資料的封裝與解封裝

國際標準化組織(iso)在2023年頒布了開放系統互連參考模型(osi),這是乙個開放式的體系結構,將網路分為了七層。這七層分別是應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、資料鏈路層和物理層。

分層功能

應用層網路服務與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、壓縮

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的定址,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

七層模型中的不同的每一層都有各自不同的功能,但是他們之間又相互聯絡,緊密配合,使網路空間得以正常執行。

應用層 :網路服務與終端使用者的乙個介面

人機互動視窗,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

表示層: 資料的表示、安全、壓縮

將接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、資料加密和解密等工作

會話層 :建立、管理、中止會話

管理是否允許不同機器上的使用者之間建立會話連線關係

傳輸層 :定義傳輸資料的協議埠號,以及流控和差錯校驗

將上層應用資料分片並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的資料通訊

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

將上層資料加上源和目的方的物理(mac)位址封裝成資料幀, 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。

物理層:建立、維護、斷開物理連線

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中傳輸

網路層及以下的通訊為點對點通訊

傳輸層的通訊為端到端通訊

網路層及以下的通訊為點對點的通訊,可以理解為主機對主機的通訊。

傳輸層的通訊則為端對端的通訊,可以理解為同一軟體在不同終端上的通訊。

注意:ip位址可變更,而mac位址具有唯一性,不可變更。

但是隨著時代的發展,osi七層模型逐漸被tcp/ip五層模型(原本tcp/ip協議是四層,這裡是加上了物理層)所取代,即將osi七層模型中的應用層,表示層和會話層合併成應用層。如下圖所示:

tcp (傳輸控制協議):協議應用的埠及其協議功能-----傳輸更加穩定可靠

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

21  ftp (檔案傳輸協議) :用於控制連線ftp伺服器

53  dns (網域名稱系統) :用於連線dns伺服器

25  smtp (簡單郵件傳輸協議) :用於傳送郵件

110  pop3 (郵局協議版本3) :用於接收郵件

22  ssh (安全外殼協議) :用於計算機之間的遠端加密登入

udp (使用者資料報協議):協議應用的埠及其協議功能------傳輸效率更高

69  tftp (簡單檔案傳輸協議) :用於小檔案的傳輸

53  dns (網域名稱系統) :用於解析dns

111  rpc (遠端呼叫協議) :用於遠端過程呼叫

161  snmp (簡單網路管理協議) :用於網路裝置的管理

123  ntp (網路時間協議) :用於網路時間同步

ip (網際協議):協議及其功能

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

層資料單元

傳輸層資料段

網路層資料報

資料鏈路層

資料幀物理層

位元流(bits)

因每一層的傳輸資料單元不同,所以需要封裝tcp報文頭部,以此使下一層能夠看懂識別。

傳輸層:傳輸層有tcp/ip兩個協議,tcp(傳輸控制協議)和udp(使用者資料報協議)。tcp協議傳輸更加穩定可靠,udp協議傳輸效率更高。所以,上層資料到達傳輸層後需要封裝tcp頭部或者udp頭部。

網路層:同理,上層資料到達這裡需要封裝ip頭部。

tcp/ip定義了網路互聯協議(ip)(英文是internet protocol)。而ip又由四個支撐協議組成:arp(位址解析協議),rarp(逆位址解析協議),icmp(網際控制報文協議)和igmp(網際組管理協議)。

資料鏈路層:同理,上層資料到此需要封裝mac頭部。

物理層:到達物理層就直接由計算機通過訊號接收了。

下圖就是封裝的過程:

解封裝就是將封裝過程逆向進行,這邊就不贅述了。可以通過下圖直觀了解。

下圖為解封裝過程:

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