网站后台无法更,望野八年级上册,广告设计网上接单,勒流网站建设制作一、OSI参考模型#xff08;Open Systems Interconnection Model#xff09;
OSI参考模型是一个用于描述和标准化网络通信功能的七层框架。它由国际标准化组织#xff08;ISO#xff09;提出#xff0c;旨在为不同的网络设备和协议提供一个通用的语言和结构#xff0c;以…一、OSI参考模型Open Systems Interconnection Model
OSI参考模型是一个用于描述和标准化网络通信功能的七层框架。它由国际标准化组织ISO提出旨在为不同的网络设备和协议提供一个通用的语言和结构以促进相互操作和标准化。
OSI模型将网络通信过程划分为七个层次每一层都有特定的功能并与相邻层进行交互。 从下到上这七层分别是 1、物理层Physical Layer 2、数据链路层Data Link Layer 3、网络层Network Layer 4、传输层Transport Layer 5、会话层Session Layer 6、表示层Presentation Layer 7、应用层Application Layer
示例图
1、物理层Physical Layer
功能
定义物理连接规定了如何通过物理媒介如电缆、光纤、无线电波等传输原始比特流。硬件接口定义了网络硬件如网卡、中继器、集线器等的标准和接口类型。信号传输规定了电压水平、传输速率、物理拓扑如总线型、星型等和物理连接器如RJ45、BNC等。
主要设备
网卡NIC中继器Repeater集线器Hub
示例
以太网标准IEEE 802.3光纤通信
2、数据链路层Data Link Layer
功能
帧同步将物理层传来的比特流组织成帧Frame并在帧之间添加控制信息如起始位和结束位。错误检测与纠正使用校验和如CRC来检测传输中的错误并在某些情况下进行纠正。流量控制确保发送方不会发送过多的数据导致接收方溢出。介质访问控制MAC在共享介质如以太网上协调多个设备之间的数据传输。
主要设备
交换机Switch网桥Bridge
子层
逻辑链路控制子层LLC, Logical Link Control负责帧的封装和解封装以及差错控制和流量控制。介质访问控制子层MAC, Media Access Control负责定义设备如何访问物理介质并处理介质访问冲突如CSMA/CD。
示例
以太网帧格式PPP点对点协议
3、网络层Network Layer
功能
路由选择确定数据包从源地址到目的地址的最佳路径通常通过路由器实现。IP寻址为每个设备分配唯一的IP地址并管理这些地址。分组转发将数据包从一个网络段转发到另一个网络段直到到达目的地。拥塞控制监控网络状态避免网络拥塞。
主要设备
路由器Router
协议示例
IPInternet ProtocolICMPInternet Control Message ProtocolOSPFOpen Shortest Path First
示例
IPv4和IPv6路由算法如RIP、OSPF
4、传输层Transport Layer
功能
端到端通信提供应用程序之间的端到端通信服务确保数据能够可靠地从一个应用程序传输到另一个应用程序。可靠性TCP提供可靠的传输服务保证数据包按顺序到达且不丢失UDP提供无连接、不可靠的传输服务适合实时应用。流量控制和拥塞控制防止发送方发送过多数据导致接收方溢出或网络拥塞。
协议示例
TCPTransmission Control ProtocolUDPUser Datagram Protocol
示例
HTTP使用TCP进行网页内容传输DNS使用UDP进行域名解析
5、会话层Session Layer
功能
会话管理负责建立、维护和终止应用程序之间的会话。同步提供同步机制允许在会话过程中发生中断时恢复数据传输。对话控制控制不同应用程序之间的对话方式如半双工或全双工。
示例
RPCRemote Procedure CallNetBIOSNetwork Basic Input Output System
6、表示层Presentation Layer
功能
数据格式转换负责数据的加密、压缩和编码确保不同系统之间的数据可以正确理解和处理。字符编码将数据从一种字符集转换为另一种字符集如ASCII到Unicode。数据加密提供数据加密和解密功能确保数据的安全性。
示例
JPEG、PNG图像格式ASCII、UTF-8字符编码SSL/TLS加密
7、应用层Application Layer
功能
用户接口为用户提供直接与网络交互的接口支持各种网络应用如浏览器、电子邮件客户端等。应用协议定义应用程序之间如何通信包括请求和响应的格式、语义等。服务访问点为其他层提供服务访问点使得应用程序可以直接调用底层的服务。
协议示例
HTTP超文本传输协议SMTP简单邮件传输协议FTP文件传输协议DNS域名系统
示例
浏览器通过HTTP访问网站邮件客户端通过SMTP发送邮件
8、OSI模型各层之间的关系
OSI模型的每一层都只与相邻的上下层进行交互。
上下层关系
上层如应用层向下层如表示层发出请求并传递数据。下层则根据请求执行相应的功能并将结果返回给上层。下层如物理层只关心如何通过物理媒介传输数据而不关心数据的具体内容和格式。上层如应用层则只关心数据的格式和语义而不关心底层的传输细节。
具体示例展示每个层级作用 例如当用户通过浏览器访问一个网页时整个过程涉及以下步骤。 1、应用层HTTP浏览器向服务器发送HTTP请求请求指定URL网页内容。 2、表示层确定请求资源类型以及是否被加密或压缩等。 3、会话层建立并维护浏览器与服务器之间的会话。 4、传输层将HTTP请求信息再次封装成TCP段并提供数据的可靠传输。 5、网络层将TCP段封装成IP数据报并选择最佳路径将其发送到目标服务器。 6、数据链路层将IP数据报封装成帧并通过本地网络传输到下一路由器或目标服务器。注意传输过程可能会经过多次路由器转发最终达到目标服务器 7、物理层通过物理媒介如电缆、光纤传输比特流。
9、OSI模型与实际网络协议的关系
虽然OSI模型是一个理论上的参考框架但它帮助我们理解网络通信的各个层次及其功能。许多实际使用的网络协议并不严格遵循OSI模型的七层划分但它们仍然可以映射到OSI模型的相应层次。
例如
TCP/IP协议栈是目前最常用的网络协议栈它简化了OSI模型只有四层 应用层对应OSI模型的应用层、表示层和会话层这三个层级。传输层对应OSI模型的传输层。互联网层对应OSI模型的网络层。网络接口层对应OSI模型的数据链路层和物理层。
尽管如此OSI模型仍然是一个非常有用的工具用于分析和设计网络系统并帮助人们更好地理解网络通信的工作原理。
10、OSI模型总结
OSI参考模型将网络通信过程划分为七个层次每一层都有特定的功能并与相邻层进行交互。通过这种分层的方式OSI模型不仅帮助我们理解网络通信的复杂性还促进了不同网络设备和协议之间的互操作性和标准化。
二、TCP/IP分层模型
TCP/IP模型也称为互联网协议套件Internet Protocol Suite是实际用于实现现代互联网通信的网络模型。与OSI七层模型相比TCP/IP模型更为简洁通常分为四层或五层结构。尽管它没有OSI模型那么详细但它更贴近实际应用并且在设计和实现上更加灵活。
准确说OSI的7层参考模型是基于TCP/IP的4层模型衍生出来的更细分的模型。实际上TCP/IP模型是先提出的之后才有的OSI模型。
TCP/IP模型的四层结构从上到下 1、应用层Application Layer 2、传输层Transport Layer 3、互联网层Internet Layer 4、网络接口层Network Interface Layer
有些文献会将网络接口层进一步细分为数据链路层和物理层形成一个五层模型 1、应用层Application Layer 2、传输层Transport Layer 3、互联网层Internet Layer 4、数据链路层Data Link Layer 5、物理层Physical Layer
1、应用层Application Layer
功能
用户接口提供用户直接与网络交互的接口支持各种网络应用。应用协议定义应用程序之间如何通信包括请求和响应的格式、语义等。服务访问点为其他层提供服务访问点使得应用程序可以直接调用底层的服务。
常见协议
HTTP/HTTPS超文本传输协议/安全超文本传输协议用于网页浏览。SMTP/IMAP/POP3简单邮件传输协议/互联网消息访问协议/邮局协议用于电子邮件传输。FTP文件传输协议用于文件上传和下载。DNS域名系统用于将域名解析为IP地址。Telnet/SSH远程登录协议用于远程管理设备。SNMP简单网络管理协议用于网络设备管理和监控。
示例
浏览器通过HTTP访问网站。邮件客户端通过SMTP发送邮件通过IMAP或POP3接收邮件。
2、传输层Transport Layer
功能
端到端通信提供应用程序之间的端到端通信服务确保数据能够可靠地从一个应用程序传输到另一个应用程序。可靠性TCP提供可靠的传输服务保证数据包按顺序到达且不丢失UDP提供无连接、不可靠的传输服务适合实时应用。流量控制和拥塞控制防止发送方发送过多数据导致接收方溢出或网络拥塞。
常见协议
TCPTransmission Control Protocol面向连接、可靠的传输协议适用于需要高可靠性的应用如HTTP、FTP、SMTP等。UDPUser Datagram Protocol无连接、不可靠的传输协议适用于对实时性要求较高的应用如DNS、VoIP、视频流等。
示例
HTTP使用TCP进行网页内容传输。DNS使用UDP进行域名解析。
3、互联网层Internet Layer
功能
路由选择确定数据包从源地址到目的地址的最佳路径通常通过路由器实现。IP寻址为每个设备分配唯一的IP地址并管理这些地址。分组转发将数据包从一个网络段转发到另一个网络段直到到达目的地。拥塞控制监控网络状态避免网络拥塞。
常见协议
IPInternet Protocol负责在网络中进行数据包的传输和路由选择。ICMPInternet Control Message Protocol用于报告网络错误和管理网络通信如ping命令。ARPAddress Resolution Protocol用于将IP地址解析为MAC地址。IGMPInternet Group Management Protocol用于多播通信中的组成员管理。
示例
IPv4和IPv6路由算法如RIP、OSPF
4、网络接口层Network Interface Layer
功能
物理连接规定了如何通过物理媒介如电缆、光纤、无线电波等传输原始比特流。帧同步将互联网层传来的数据包组织成帧Frame并在帧之间添加控制信息如起始位和结束位。介质访问控制MAC在共享介质如以太网上协调多个设备之间的数据传输。硬件接口定义了网络硬件如网卡、交换机、集线器等的标准和接口类型。
常见协议和技术
以太网Ethernet最常用的局域网技术。Wi-FiIEEE 802.11无线局域网技术。PPPPoint-to-Point Protocol点对点通信协议常用于拨号上网。
示例
以太网帧格式Wi-Fi通信
5、五层结构版本
如果是五层结构将网络接口层进一步细分为数据链路层和物理层。
1、数据链路层Data Link Layer
功能
帧同步将互联网层传来的数据包组织成帧并在帧之间添加控制信息如起始位和结束位。错误检测与纠正使用校验和如CRC来检测传输中的错误并在某些情况下进行纠正。流量控制确保发送方不会发送过多的数据导致接收方溢出。介质访问控制MAC在共享介质如以太网上协调多个设备之间的数据传输。
子层
逻辑链路控制子层LLC, Logical Link Control负责帧的封装和解封装以及差错控制和流量控制。介质访问控制子层MAC, Media Access Control负责定义设备如何访问物理介质并处理介质访问冲突如CSMA/CD。
常见协议
以太网EthernetPPPPoint-to-Point ProtocolHDLCHigh-Level Data Link Control
2、物理层Physical Layer
功能
信号传输规定了电压水平、传输速率、物理拓扑如总线型、星型等和物理连接器如RJ45、BNC等。硬件接口定义了网络硬件如网卡、中继器、集线器等的标准和接口类型。
常见设备
网卡NIC中继器Repeater集线器Hub
6、TCP/IP模型与OSI模型的对比 主要区别
简化TCP/IP模型比OSI模型更简化只有四层或五层而OSI模型有七层。实用性TCP/IP模型更接近实际应用许多互联网协议如HTTP、FTP、SMTP等都基于TCP/IP模型设计。灵活性TCP/IP模型允许不同的网络技术共存如以太网、Wi-Fi、PPP等都可以作为网络接口层的一部分。
7、TCP/IP模型总结
TCP/IP模型是一个用于实现现代互联网通信的实际网络模型它简化了OSI模型的复杂性并提供了更为实用的分层结构。TCP/IP模型通常分为四层应用层、传输层、互联网层、网络接口层有时也可以进一步细分为五层增加数据链路层和物理层。每一层都有特定的功能并与相邻层进行交互共同完成网络通信任务。 通过理解TCP/IP模型的各层功能及其常见协议我们可以更好地理解互联网的工作原理并为网络设计和故障排除提供指导。
乘风破浪Dare to Be
