計算機網絡分層模型 - 7層和4層

計算機網絡兩種分層方式

  • 7層 (osi國際標準組織定製)
  • 4層(tcp/ip標準,美國軍方制定)

雖然osi是國際認證,但是目前大部分用的都是tcp/ip標準

7層

  • 應用層:用戶交互 協議:FTP(文件傳輸協議),SMTP(電子郵件傳輸協議),HTTP(超文本傳輸協議)
  • 表示層:數據處理(加密,格式轉換,壓縮和恢復),人類語言變成機器語言 協議:ASCII碼
  • 會話層:建立連接,添加校驗點,在鏈接失效時重新連接同步數據(大文件傳輸) 協議:ADSP,ASP
  • 傳輸層:端到端通訊,兩個主機的進程之間的數據傳輸和通訊(可靠傳輸,不可靠傳輸) 協議:TCP(可靠傳輸,3次握手保證建立連接,雙工通訊(雙方同時發送和接受數據),利用緩存保證數據完整有序,添加了序號和確認號驗證數據完整性(比如3次握手演示中中經常出現的的seq和ack),電子郵件一類的一般使用這個,保證可靠性,不用太在意即時性),UDP(不可靠傳輸,一直髮送,沒有流量控制(有多少發多少),不糾錯,一般視頻會議一類的使用這個,保證數據速度和即時性,偶爾掉幀什麼的無所謂)
  • 網絡層: 選擇最佳路徑,控制發送端流量,糾錯(保證傳輸層數據正確),阻塞控制(控制整體流量) 協議:IP
  • 數據鏈路層:數據組裝成幀(把一個大數據分成一個一個的數據幀101010101010011.。。。方便物理層傳輸)
  • 物理層:物理媒體上數據比特流的透明傳輸 (把 0 1 數據幀變成高低電壓信號傳輸出去) 協議:IEEE802.4,Rj24

4層

  • 應用層: 7層中的應用層,表示層,會話層 爲用戶提供所需要的各種協議,負責傳送最終形態的數據,是直接和用戶打交道。
    HTTP(超文本傳輸協議),FTP(file transfer protocol)(文件傳輸協議),DNS(domain nane system)和SMTP(simple mail transfer protocol)(電子郵件傳輸協議)屬於TCP,而DNS和TFTP(trivail(微不足道的,簡單的) file transfer protocol)屬於UDP

  • 傳輸層: 7層中的傳輸層 協議:TCP,UDP
    傳輸層對上層應用層,提供處於網絡連接中的兩臺計算機之間的數據傳輸。
    端對端的通信功能,TCP傳輸控制協議(transmission control protocol)(可靠的,面向連接的服務,有流量控制和差錯控制,比如郵件的接收和發送、文件傳輸、遠程登錄),UDP(user datagram protocol)用戶數據報協議(無連接的,提供高效率,低可靠性的,比如語音聊天、視頻通話、在線點播VOD等)
    TCP 位於傳輸層,提供可靠的字節流服務。
    所謂的字節流服務(Byte Stream Service)是指,爲了方便傳輸,將大塊數據分割成以報文段(segment)爲單位的數據包進行管理。而可靠的傳輸服務是指,能夠把數據準確可靠地傳給對方。一言以蔽之,TCP 協議爲了更容易傳送大數據才把數據分割,而且TCP 協議能夠確認數據最終是否送達到對方。
    爲了準確無誤地將數據送達目標處,TCP 協議採用了三次握手(three-way handshaking)策略。用TCP 協議把數據包送出去後,TCP不會對傳送後的情況置之不理,它一定會向對方確認是否成功送達。握手過程中使用了TCP 的標誌(flag)——SYN(synchronize)和ACK(acknowledgement)。發送端首先發送一個帶SYN 標誌的數據包給對方。接收端收到後,回傳一個帶有SYN/ACK 標誌的數據包以示傳達確認信息。最後,發送端再回傳一個帶ACK 標誌的數據包,代表“握手”結束。
    若在握手過程中某個階段莫名中斷,TCP 協議會再次以相同的順序發送相同的數據包。

  • 網絡層: 7層中的網絡層 協議:IP
    網絡層用來處理在網絡上流動的數據包。數據包是網絡傳輸的最小數據單位。該層規定了通過怎樣的路徑(所謂的傳輸路線)到達對方計算機,並把數據包傳送給對方
    主機到主機的通信,有四個主要協議,其中重要的是IP(internet protocol)網絡協議:IP 協議的作用是把各種數據包傳送給對方。,地址解析協議ARP(address revolution protocol),互聯網組管理協議IGMP,互聯網控制報文協議ICMP
    IP 地址指明瞭節點被分配到的地址,MAC 地址是指網卡所屬的固定地址。IP 地址可以和MAC 地址進行配對。IP 地址可變換,但MAC地址基本上不會更改。
    使用ARP 協議憑藉MAC 地址進行通信
    IP 間的通信依賴MAC 地址。在網絡上,通信的雙方在同一局域網(LAN)內的情況是很少的,通常是經過多臺計算機和網絡設備中轉才能連接到對方。而在進行中轉時,會利用下一站中轉設備的MAC 地址來搜索下一個中轉目標。這時,會採用ARP 協議(Address Resolution Protocol)。ARP 是一種用以解析地址的協議,根據通信方的IP 地址就可以反查出對應的MAC 地址。

  • 鏈路層: 7層中的數據鏈路層和物理層 協議:Ethernet(以太網(現在大部分局域網都是這種,無連接(沒有三次握手),不可靠(沒有數據幀號,丟了不知道))),ATM(異步傳輸模式(信元傳輸)), Frame Relay(幀中繼(數據幀傳輸,已經過時了))
    用來處理連接網絡的硬件部分。包括控制操作系統、硬件的設備驅動、NIC(Network Interface Card,網絡適配器,即網卡),及光纖等物理可見部分(還包括連接器等一切傳輸媒介)
    負責電路的鏈接,是整個網絡的物理基礎,典型的協議以太網協議,ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line ,非對稱數字用戶環路)是一種新的數據傳輸方式。它因爲上行和下行帶寬不對稱,因此稱爲非對稱數字用戶線環路。

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參考文獻:

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