计网学习笔记(1)- 网络模型

一、OSI 七层模型

OSI 模型(OSI model):开放式系统互联通信参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。是一种概念模型,复杂、不太实用。

第 7 层 应用层

应用层(Application Layer)提供为应用软件而设的界面,以设置与另一应用软件之间的通信。例如: HTTP,HTTPS,FTP,TELNET,SSH,SMTP,POP3等。

第 6 层 表示层

表示层(Presentation Layer)把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式。

第 5 层 会话层

会话层(Session Layer)负责在数据传输中设置和维护电脑网络中两台电脑之间的通信连接。

第 4 层 传输层

传输层(Transport Layer)把传输表头(TH)加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。例如:传输控制协议(TCP)等。

第 3 层 网络层

网络层(Network Layer)决定数据的路径选择和转寄,将网络表头(NH)加至数据包,以形成分组。网络表头包含了网络数据。例如:互联网协议(IP)等。

第 2 层 数据链路层

数据链路层(Data Link Layer)负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时,会形成帧。数据链表头(DLH)是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链表尾(DLT)是一串指示数据包末端的字符串。例如以太网、无线局域网(Wi-Fi)和通用分组无线服务(GPRS)等。

分为两个子层:逻辑链路控制(logic link control,LLC)子层和介质访问控制(media access control,MAC)子层。

第 1 层 物理层

物理层(Physical Layer)在局部局域网上传送帧,它负责管理电脑通信设备和网络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机适配器等

二、TCP/IP协议族

(TCP/IP Protocol Suite,或TCP/IP Protocols),简称TCP/IP

4. 应用层

application layer | 例如 HTTPFTPDNS、TELNET、SMTP

3. 传输层(运输层)TCP 或 UDP

transport layer | 例如 TCPUDPRTPSCTP
(如 OSPF 这样的路由协议,可以看作是网络层的一部分)

2. 网络互连层(网络层)IP

internet layer | 对于TCP/IP来说这是因特网协议(IP)
(如ICMP(网际控制报文协议,PING应用)和 IGMP (网际组管理协议)这样的必须协议尽管运行在IP上,也仍然可以看作是网络互连层的一部分;ARP不运行在网络层上,可划归在数据链路层。)
(如BGPRIP这样的路由协议,尽管由于各种各样的原因它们分别运行在TCP和UDP上,仍然可以将它们看作网络层的一部分。)

1. 网络接口层

link layer | 例如以太网Wi-FiMPLS等。

运行在 TCP 协议上的协议:
  • HTTP(Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议),主要用于普通浏览。
  • HTTPS(Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer, or HTTP over SSL,安全超文本传输协议),HTTP协议的安全版本。
  • FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议),由名知义,用于文件传输。
  • POP3(Post Office Protocol, version 3,邮局协议),收邮件用。
  • SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,简单邮件传输协议),用来发送电子邮件。
  • TELNET(Teletype over the Network,网络电传),通过一个终端(terminal)登陆到网络。
  • [SSH](Secure Shell,用于替代安全性差的 TELNET),用于加密安全登陆用。
运行在 UDP 协议上的协议:
  • BOOTP(Boot Protocol,启动协议),应用于无盘设备。
  • NTP(Network Time Protocol,网络时间协议),用于网络同步。
  • DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议),动态配置 IP 地址。
其他:
  • DNS(Domain Name Service,域名服务),用于完成地址查找,邮件转发等工作(运行在 TCP UDP协议上)。
  • ECHO(Echo Protocol,回绕协议),用于查错及测量应答时间(运行在 TCP UDP 协议上)。
  • SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议),用于网络信息的收集和网络管理。
  • ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议),用于动态解析以太网硬件的地址。

三、五层协议:

5. 应用层

对应 TCP/IP 的应用层。支持网络应用,应用协议仅仅是网络应用的一个组成部分,运行在不同主机上的进程则使用应用层协议进行通信。主要的协议有:http、ftp、telnet、smtp、pop3等。

4. 传输层

对应 TCP/IP 的传输层。负责为信源和信宿提供应用程序进程间的数据传输服务,这一层上主要定义了两个传输协议,传输控制协议即 TCP 和用户数据报协议 UDP。

3. 网络层

对应 TCP/IP 的网络层。负责将数据报独立地从信源发送到信宿,主要解决路由选择、拥塞控制和网络互联等问题。

2. 数据链路层

对应 TCP/IP 的网络接口层。负责将 IP 数据报封装成合适在物理网络上传输的帧格式并传输,或将从物理网络接收到的帧解封,取出 IP 数据报交给网络层。

1. 物理层

对应 TCP/IP 的网络接口层。负责将比特流在结点间传输,即负责物理传输。该层的协议既与链路有关也与传输介质有关。

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