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 HTTP、FTP、DNS、TELNET、SMTP

3. 传输层（运输层）TCP 或 UDP

transport layer | 例如 TCP、UDP、RTP、SCTP
（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BGP和RIP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-Fi、MPLS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 和 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 和 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。