Linux網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)【1】:OSI和TCP/IP模型

OSI七層模型:

  • 網(wǎng)絡(luò)間必須用協(xié)議完成通信,協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)——有效的溝通必須使用共同語言。
  • 龐大的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)需要用分層結(jié)構(gòu),協(xié)議族的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)變得容易。
編號(hào) 名稱 描述
7 應(yīng)用層 指定完成某些用戶初始化任務(wù)的方法
6 表示層 指定針對(duì)應(yīng)用的數(shù)據(jù)表示格式和轉(zhuǎn)換規(guī)則的方法
5 會(huì)話層 指定由多個(gè)連接組成一個(gè)通信會(huì)話的方法
4 傳輸層 指定運(yùn)行在相同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的多個(gè)程序之間的連接或關(guān)聯(lián)的方法
3 網(wǎng)絡(luò)層 指定通過不同類型鏈路層網(wǎng)絡(luò)的多跳通信方法
2 鏈路層 指定經(jīng)過單一鏈路通信的方法,包括多個(gè)系統(tǒng)共享同一介質(zhì)時(shí)的介質(zhì)訪問控制協(xié)議
1 物理層 指定連接器、數(shù)據(jù)速率和如何在這些介質(zhì)上進(jìn)行編碼
  • OSI各層之間通過封裝的方式在邏輯上一層層向下拓展。低層得到上一層的PDU前會(huì)在PDU前加一個(gè)header,實(shí)現(xiàn)了封裝,成為不透明數(shù)據(jù)。
  • 頭部(header)用于在發(fā)送時(shí)復(fù)用數(shù)據(jù),接收方會(huì)在接收到數(shù)據(jù)后對(duì)頭部進(jìn)行拆解。頭部包含了重要的信息,例如在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)了硬件地址、IP地址和端口號(hào)。
  • 這種分層體系使得多種協(xié)議能夠共存而且彼此間不會(huì)干擾——復(fù)用。
  • 分層也不是死板的7層結(jié)構(gòu),可以根據(jù)需要選定幾層來實(shí)現(xiàn)。低層是實(shí)現(xiàn)高層的基礎(chǔ)。例如交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中,只需要2層,在路由器網(wǎng)絡(luò)中,只需要3層。

TCP/IP五層模型:

  • TCP/IP協(xié)議族的結(jié)構(gòu)比OSI模型簡單,但并不通用,在實(shí)現(xiàn)中需要特定的協(xié)議。
  • 五層結(jié)構(gòu)
編號(hào) 名稱 描述
7 應(yīng)用層 Internet兼容的任何應(yīng)用,包括HTTP,DNS,DHCP
4 傳輸層 抽象的,應(yīng)用管理的端口間通信,,包括TCP,UDP,SCTP,DCTP協(xié)議
3.5 網(wǎng)絡(luò)層(輔助) 協(xié)助完成網(wǎng)絡(luò)層設(shè)置、管理和安全的非正式層
3 網(wǎng)絡(luò)層 定義抽象的數(shù)據(jù)報(bào)和提供路由,IP和IPv6
2.5 鏈路層(輔助) 用于網(wǎng)絡(luò)層到基于多接入鏈路層網(wǎng)絡(luò)的鏈路層的地址映射的非正式的層,如ARP
  • 2.5層有幾個(gè)協(xié)議在工作,最重要的是ARP(地址解析協(xié)議)——IPv4的轉(zhuǎn)用協(xié)議,只用于多介入鏈路層協(xié)議,王城IP層使用的地址和鏈路層使用的地址間的轉(zhuǎn)換。
  • 3層是IP,IP地址
  • 3.5層的Internet控制消息協(xié)議(ICMP)是IP的一個(gè)輔助協(xié)議,IP層用他與其他主機(jī)和路由的IP層間交換差錯(cuò)信息和其他重要信息。還有一個(gè)Internet組管理協(xié)議(IGMP),和組播有關(guān)。
  • 4層廣泛使用傳輸控制協(xié)議——TCP,他會(huì)處理數(shù)據(jù)包丟失、重復(fù)和重新排序等IP層不處理的問題。還有用戶數(shù)據(jù)協(xié)議—UDP,不實(shí)現(xiàn)速率控制和差錯(cuò)控制,允許數(shù)據(jù)報(bào)從一臺(tái)主機(jī)發(fā)送到另一臺(tái)主機(jī),但不保證傳輸結(jié)果。
  • 7層的應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理特定應(yīng)用的細(xì)節(jié),完全交給程序去控制和實(shí)現(xiàn),幾乎每個(gè)程序的實(shí)現(xiàn)都是基于TCP/IP的。
  • 應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)傳輸毫無關(guān)系,只和應(yīng)用本身有關(guān),而其他三層只關(guān)系和負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸。
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