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[网络协议]网络七层模型

模型介绍:

为使不同计算机厂家的计算机能够互相通信,以便在更大的范围内建立计算机网络,有必要建立一个国际范围的网络体系结构标准。
国际标准化组织ISO 于1981年正式推荐了一个网络系统结构----七层参考模型,叫做开放系统互连模型(Open System Interconnection,OSI)。由于这个标准模型的建立,使得各种计算机网络向它靠拢,大大推动了网络通信的发展。
分层的优点:

(1)人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。
(2)层间的标准接口方便了工程模块化。
(3)创建了一个更好的互连环境。
(4)降低了复杂度,使程序更容易修改,产品开发的速度更快。
(5)每层利用紧邻的下层服务,更容易记住各层的功能。
在这里插入图片描述
详细内容
上三层为应用程序的加工处理

应用层:Application Layer
与其它计算机进行通讯的一个应用,它是对应应用程序的通信服务的。将抽象语言转换为编码。协议有:HTTP FTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP等。
表示层:Presentation Layer
这一层的主要功能是定义数据格式及加密。将编码转换为二进制。
表示层管理数据的解密与加密,如系统口令的处理。例如:在 Internet上查询你银行账户,使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密,在网络的另一端,表示层将对接收到的数据解密。除此之外,表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码。示例:加密,ASCII。
会话层:Session Layer
应用程序设备的会话区分 提供会话层地址,为应用程序设定规则(例如微信号,QQ号等)

下四层负责数据的传输

传输层:Transport Layer
定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验。协议:TCP,UDP等
网络层:Network Layer
这层对端到端的包传输进行定义,它定义了能够标识所有结点的逻辑地址,还定义了路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质,网络层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段方法。协议有IP,ARP等。
数据链路层:Datalink Layer
又称介质访问控制层,它定义了在单个链路上如何传输数据。这些协议与被讨论的各种介质有关。示例:ATM,FDDI,STP等
在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。  
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
物理层:Physical Layer
OSI的物理层规范是有关传输介质的特性,这些规范通常也参考了其他组织制定的标准。连接头、帧、帧的使用、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中的内容。
补充:
MAC地址:网卡芯片的串号,48位二进制构成 ,出厂烧录,全球唯一
16进制显示。
让网络增大的需求:1.无限的传输距离,2.完全无冲突—所有节点可以同时收发数据,3.单播,一对一实现。

为了满足这三个要求人们发明了集线器—>网桥—>交换机。
集线器:HUB
它是工作在物理层的设备, 由于它只是工作在物理层的设备,它的工作机制流程是:从一个端口接收到数据包时,会在其他端口把这个包转发一次,因为它不知道也不可能知道这个包是发给谁的,它也只能对所有人广播。这样一来就对隐私造成泄露,而且如果n台机器在同一个局域网下,用HUB连接,都发一个包,那么每台机器都会受到n-1个包,效率极低,而且会造成广播风暴。
为了减少广播风暴网桥出现。
网桥:Network Bridge
又被称为桥接器,突破了集线器,属于二层设备。网桥能从发来的数据包中提取MAC信息,并且根据MAC信息对数据包进行有目的的转发,而不采用广播的方式,这样就能减少广播风暴的出现,提升整个网络的效率。
交换机:Switch
是网桥的替代品。二层设备。数据帧进入交换机时,交换机先查看数据中的源MAC地址,然后将其与对应的接口进行劲射记录(MAC地址表),查看数据中的目标MAC,再查本地MAC地址表,找到对应接口;
1.若找到记录—仅向该接口转发(单播);2.若无记录—将洪泛该流量;

洪泛就会出现洪泛范围,若是将洪泛范围连接起来就有了路由器
路由器:Router
路由器的出现就有了七层里面的网络层
在这里插入图片描述
路由器的接口就是洪泛范围的边界。
名词补充
IPV4地址 ——32位二进制构成 点分十进制标识 192.168.1.1
ARP协议——地址解析协议—通过对端的一个地址来获取对端的另一种地址
HTTP——超文本传输协议
HTTPS——安全的超文本传输协议
DNS——域名解析服务,通过域名查找ip
FTP——文件传输协议
TFTP——简单的文件传输协议
MTU——最大传输单元 默认1500
PDU——协议数据单元,对各层数据单位——上三层=报文 传输层=段 网络位=包 数据链路层=帧 物理层=比特流
UDP——用户数据报文协议—仅完成传输基础工作的协议—分段、端口号
TCP——传输控制协议—除完成传输层基础工作外,还需要保障数据传输可靠性
封装——七层数据从高层向底层加工过程,过程中数据不断扩大
解封装——数据从低层向高层的读取过程,不断缩小

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加:2021-08-04 11:34:02  更:2021-08-04 11:37:00 
 
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