计算机网络分层模型 - 7层和4层

计算机网络两种分层方式

  • 7层 (osi国际标准组织定制)
  • 4层(tcp/ip标准,美国军方制定)

虽然osi是国际认证,但是目前大部分用的都是tcp/ip标准

7层

  • 应用层:用户交互 协议:FTP(文件传输协议),SMTP(电子邮件传输协议),HTTP(超文本传输协议)
  • 表示层:数据处理(加密,格式转换,压缩和恢复),人类语言变成机器语言 协议:ASCII码
  • 会话层:建立连接,添加校验点,在链接失效时重新连接同步数据(大文件传输) 协议:ADSP,ASP
  • 传输层:端到端通讯,两个主机的进程之间的数据传输和通讯(可靠传输,不可靠传输) 协议:TCP(可靠传输,3次握手保证建立连接,双工通讯(双方同时发送和接受数据),利用缓存保证数据完整有序,添加了序号和确认号验证数据完整性(比如3次握手演示中中经常出现的的seq和ack),电子邮件一类的一般使用这个,保证可靠性,不用太在意即时性),UDP(不可靠传输,一直发送,没有流量控制(有多少发多少),不纠错,一般视频会议一类的使用这个,保证数据速度和即时性,偶尔掉帧什么的无所谓)
  • 网络层: 选择最佳路径,控制发送端流量,纠错(保证传输层数据正确),阻塞控制(控制整体流量) 协议:IP
  • 数据链路层:数据组装成帧(把一个大数据分成一个一个的数据帧101010101010011.。。。方便物理层传输)
  • 物理层:物理媒体上数据比特流的透明传输 (把 0 1 数据帧变成高低电压信号传输出去) 协议:IEEE802.4,Rj24

4层

  • 应用层: 7层中的应用层,表示层,会话层 为用户提供所需要的各种协议,负责传送最终形态的数据,是直接和用户打交道。
    HTTP(超文本传输协议),FTP(file transfer protocol)(文件传输协议),DNS(domain nane system)和SMTP(simple mail transfer protocol)(电子邮件传输协议)属于TCP,而DNS和TFTP(trivail(微不足道的,简单的) file transfer protocol)属于UDP

  • 传输层: 7层中的传输层 协议:TCP,UDP
    传输层对上层应用层,提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。
    端对端的通信功能,TCP传输控制协议(transmission control protocol)(可靠的,面向连接的服务,有流量控制和差错控制,比如邮件的接收和发送、文件传输、远程登录),UDP(user datagram protocol)用户数据报协议(无连接的,提供高效率,低可靠性的,比如语音聊天、视频通话、在线点播VOD等)
    TCP 位于传输层,提供可靠的字节流服务。
    所谓的字节流服务(Byte Stream Service)是指,为了方便传输,将大块数据分割成以报文段(segment)为单位的数据包进行管理。而可靠的传输服务是指,能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之,TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割,而且TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。
    为了准确无误地将数据送达目标处,TCP 协议采用了三次握手(three-way handshaking)策略。用TCP 协议把数据包送出去后,TCP不会对传送后的情况置之不理,它一定会向对方确认是否成功送达。握手过程中使用了TCP 的标志(flag)——SYN(synchronize)和ACK(acknowledgement)。发送端首先发送一个带SYN 标志的数据包给对方。接收端收到后,回传一个带有SYN/ACK 标志的数据包以示传达确认信息。最后,发送端再回传一个带ACK 标志的数据包,代表“握手”结束。
    若在握手过程中某个阶段莫名中断,TCP 协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。

  • 网络层: 7层中的网络层 协议:IP
    网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径(所谓的传输路线)到达对方计算机,并把数据包传送给对方
    主机到主机的通信,有四个主要协议,其中重要的是IP(internet protocol)网络协议:IP 协议的作用是把各种数据包传送给对方。,地址解析协议ARP(address revolution protocol),互联网组管理协议IGMP,互联网控制报文协议ICMP
    IP 地址指明了节点被分配到的地址,MAC 地址是指网卡所属的固定地址。IP 地址可以和MAC 地址进行配对。IP 地址可变换,但MAC地址基本上不会更改。
    使用ARP 协议凭借MAC 地址进行通信
    IP 间的通信依赖MAC 地址。在网络上,通信的双方在同一局域网(LAN)内的情况是很少的,通常是经过多台计算机和网络设备中转才能连接到对方。而在进行中转时,会利用下一站中转设备的MAC 地址来搜索下一个中转目标。这时,会采用ARP 协议(Address Resolution Protocol)。ARP 是一种用以解析地址的协议,根据通信方的IP 地址就可以反查出对应的MAC 地址。

  • 链路层: 7层中的数据链路层和物理层 协议:Ethernet(以太网(现在大部分局域网都是这种,无连接(没有三次握手),不可靠(没有数据帧号,丢了不知道))),ATM(异步传输模式(信元传输)), Frame Relay(帧中继(数据帧传输,已经过时了))
    用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC(Network Interface Card,网络适配器,即网卡),及光纤等物理可见部分(还包括连接器等一切传输媒介)
    负责电路的链接,是整个网络的物理基础,典型的协议以太网协议,ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line ,非对称数字用户环路)是一种新的数据传输方式。它因为上行和下行带宽不对称,因此称为非对称数字用户线环路。

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参考文献:

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