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[网络协议]计算机网络——OSI网络层次的划分


OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)
国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放系统互联参考模型”

自下而上依次为:
其中第四层完成数据传送服务,上面三层面向用户。

不同协议的网络层次的对应
TCP/IP是一个四层的分层体系结构,高层我传输控制协议,负责聚集信息或把文件拆分成更小的包,底层是网际协议,负责处理每个包的地址部分。
TCP/IP
PDU(Protocol Data Unit)是指对等层次之间传递的数据单位

  • 物理层的 PDU是数据位(bit)
  • 数据链路层的 PDU是数据帧(frame)
  • 网络层的PDU是数据包(packet)
  • 传输层的PDU是数据段(segment)
  • 其他更高层次的PDU是数据(data)
    数据拆分

网络协议的三个组成要素:语法、语义、同步。
语法:数据与控制信息的结构或格式。
语义:需要发出何种控制信息,完成何种动作。以及做出何种反应。
同步:叙述事件的实现顺序的详细说明。

7、物理层(Physics Layer)

利用物理传输介质,为数据链路层提供物理连接,以便透明地传输比特流

中继器(Repeater,也叫放大器)

集线器(HUB)

多端口的中继器,工作在局域网(LAN)环境下,像网卡一样

6、数据链路层(Data Link Layer)

目的:将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层,将比特率分帧,并处理流控制。指定拓扑结构并提供硬件寻址;数据的成帧、链路分配
功能:

  • 如何将数据组合成数据块(帧 frame),帧是数据链路层的传送单位;
  • 如何控制帧在物理信道上的传输
  • 如何处理传输差错
  • 如何调节发送速率以使与接收方相匹配
  • 在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。
  • 为IP模块发送和接收IP数据报
  • 为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答
  • 为PARP模块发送PARP请求和接收PARP应答

以太网(Ethernet)协议

网桥

交换机

多端口的网桥

5、网络层(Network Layer)

目的:通过寻址来建立两个结点之间的连接,网络地址分配、路由选择
网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外,网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能
功能:

  • 寻址
  • 路由选择
  • 连接的建立、保持和终止

IP协议(Internet Protocol)

目的:提供不可靠、无连接的传送服务
功能:

  • 无连接数据报传输
  • 数据报路由选择
  • 差错控制
    与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议,将IP地址解析为MAC地址)、逆地址解析协议RARP(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析协议)、因特网报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol,因特网控制报文协议 ping使用ICMP,ping是用来测试网络的联通状态)、因特网组管理协议IGMP

路由器

执行OSI网络层及其下层的协议转换,可用于连接两个或多个仅在低三层有差异的网络。实现物理层、数据链路层、网络层,由路由器互联的局域网中,每个局域网只要求网络层以上的高层协议相同

路由选择协议(IGP EGP)

内部网关协议(IGP):在一个自治系统内部使用的路由选择协议,主要有路由信息协议(RIP)、开放最短路径优先协议(OSPF)、内部网关路由协议(IGRP)、路由器和路由器之间的通信协议(IS-IS)
外部网关协议(EGP):主要是边界网关协议(BGP)

4、传输层(Transport Layer)

目的:将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输
功能:

TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议)

提供可靠的面向连接的服务

UDP协议(User Datagram Protocol,用户数据报协议)

提供简单的无连接服务
DNS使用UDP作为传输层协议

网关(Gateway)

又称网间连接器、协议转换器,用于两个高层协议不同的网络互联,既可以用于广域网互连,也可用于局域网互连。网关对收到的信息重新打包,以适应目的系统的需求

3、会话层(Session Layer)

管理主机之间的会话进程,即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步

2、表示层(Presentation Layer)

目的:表示出用户看得懂的数据格式
表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。

1、应用层(Application Layer)

为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

  • 流量控制:接收方随时想发送方报告自己的接收情况,限制发送方的发送速率,保证接收方能够有序地接收数据
  • DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机配置协议
    通常被应用在大型的局域网络环境内,主要作用是集中的管理、分配IP地址,使网络环境中的主机动态地获取IP地址、gateway地址、DNS服务器地址,并能够提高地址的使用率
  • HTTP(超文本传输协议)https是带安全的,HTML(超文本标记语言)
  • 四种基本服务原语:
    请求(request)用户实体要求服务做某项工作
    源(N+1)实体——>源(N)实体
    指示(indication)用户实体被告知某事发生
    目的(N)实体——>目的(N+1)实体
    响应(response)用户实体表示对某事件的响应
    目的(N+1)实体——>目的(N)实体
    确认(confirm)用户实体收到关于它的请求的答复
    源(N)实体——>源(N+1)实体
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加:2021-12-13 13:13:40  更:2021-12-13 13:14:16 
 
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