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分层思想
将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程,整个流程更加清晰,复杂问题简单化,更容易发现问题并针对性的解决问题
2.1 OSI七层模型
| OSI参考模型 | 各层解释 |
|---|---|
| 应用层 | 为应用程序提供服务 |
| 表示层 | 数据格式化、加密、压缩 |
| 会话层 | 建立、管理和维护会话 |
| 传输层 | 建立、管理和维护端到端的连接 |
| 网络层 | 定义逻辑地址、实现不同网络之间的寻址,理论选择转发数据的最佳路径 |
| 数据链路层 | 根据物理地址建立连接、寻址、差错校验等功能 |
| 物理层 | 建立、维护、断开物理连接 |
2.2 各层功能定义
整个过程以公司A和公司B的一次商业报价单发送为例子进行讲解。
(1)应用层
网络服务与最终用户的一个接口。
实际公司A的老板就是我们所述的用户,而他要发送的商业报价单,就是应用层提供的一种网络服务,当然,老板也可以选择其他服务,比如说,发一份商业合同,发一份询价单,等等。
(2)表示层
将接收到的数据翻译成二进制数据,并指定数据的存储格式、加密格式,解密、压缩、等等工作。
由于公司A和公司B是不同国家的公司,他们之间的商定统一用英语作为交流的语言,所以此时表示层(公司的文秘),就是将应用层的传递信息转翻译成英语。同时为了防止别的公司看到,公司A的人也会对这份报价单做一些加密的处理。这就是表示的作用,将应用层的数据转换翻译等。
(3)会话层
会话层负责根据协议确定是否建立并管理不同操作系统之间的对话连接。
会话层的同事拿到表示层的同事转换后资料,(会话层的同事类似公司的外联部),会话层的同事那里可能会掌握本公司与其他好多公司的联系方式,这里公司就是实际传递过程中的实体。他们要管理本公司与外界好多公司的联系会话。当接收到表示层的数据后,会话层将会建立并记录本次会话,他首先要找到公司B的地址信息,然后将整份资料放进信封,并写上地址和联系方式。准备将资料寄出。等到确定公司B接收到此份报价单后,此次会话就算结束了,外联部的同事就会终止此次会话。
(4)传输层
将上层数据分片并加上端口号封装成数据段,或通过对报文头中的端口识别,实现网络中不同主机上的用户进程之间的数据通信。
传输层就相当于公司中的负责快递邮件收发的人,公司自己的投递员,他们负责将上一层的要寄出的资料投递到快递公司或邮局。
(5)网络层
将上层数据加上源和目的方的逻辑(IP)地址封装成数据包,实现数据从源端到目的端的传输(分拣员,分拣到底数据走哪条路更快)。
网络层就相当于一个赛车手的领航员,为赛车手规划好整条赛道上最佳的线路。
(6)数据链路层
将上层数据加上源和目的方的物理(MAC)地址封装成数据帧,MAC地址是用来标识网卡的物理地址,建立数据链路;当发现数据错误时,可以重传数据帧。
这就相当于我在网上买了个商品,商家需要把商品包装后寄出,寄件时需要加上我的地址和他的地址(源目地址),但是这快递没到我手上,或者发错了,就要重新给我补发一份。
(7)物理层
报文头部和上层数据信息都是由二进制数组成的,物理层将这些二进制数字组成的比特流转换成电信号在网络中传输。
快递寄送过程中的交通工具,就相当于我们的物理层,例如汽车,火车,飞机,船。
2.3 总结
| 层次模型 | 作用 | 数据单元 | 主要设备 |
|---|---|---|---|
| 物理层 | 建立、维护、断开物理连接 | 比特流 | 网卡 |
| 数据链路层 | 进行硬件地址选址、差错校验等功能 | 数据帧 | 交换机 |
| 网络层 | 进行逻辑地址选址,实现不同网络之间的路径选择 | 数据包 | 路由器 |
| 传输层 | 定义传输数据的协议端口号,以及流量和差错校验 | 数据段 | |
| 会话层 | 建立、管理、终止会话 | message | |
| 表示层 | 数据的表示、压缩、格式化、加密 | message | |
| 应用层 | 网络服务与最终用户的一个接口 | message |
应用层、表示层、会话层为高三层,是面向用户的
网络层、数据链路层、物理层为低三层,是面向硬件的
tips:网络层以下的通信为点对点通信(主机与主机),传输层的通信为端到端通信(端口到端口)
应用层 首先将数据分片( 不可能将整个文件直接传输过去文件过大等因素) 数据变成bit流
传输层: 接收上一层的分片数据,加入tcp头部地址 变成数据段,(传输层功能)
网络层:接收数据段加入 ip头部 变成 数据包
数据链路层: 接收数据包 加入 MAC 头部 变成 数据帧
物理层:接收数据帧,变成信号
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TCP/IP5层参考模型
TCP/IP 是传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简称
OSI参考模型与TCP/IP模型都采用了分层体系结构,将庞大而复杂的问题转化为着干个较小且易于处理的子问题。不同的是OSl参考模型划分7层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,而TCP/IP参考模型最多划分了5个层次,分别是物理层,数据链路层、网络层、传输层和应用层,将OSI参考模型中的高三层合并为一层统称应用层。在层次结构上,两者都采用了分层体系结构,但是TCP/IP参考模型比OSI参考模型更简化。
| 层次模型 | 协议 |
|---|---|
| 物理层 | IEEE802.3有线局域网(以太网) IEEE802.11无线局域网标准 |
| 数据链路层 | Point-to-Point Protocol |
| 网络层 | IP(ICMP IGMP ARP RARP) |
| 传输层 | TCP UDP |
| 应用层 | HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS HTTPS |
物理层:
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IEEE802.3有线局域网(以太网)
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IEEE802.11无线局域网标准
数据链路层:
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点对点协议(Point-to-Point Protocol) PPP协议是目前广域网上应用最广泛的协议之一,它的优点在于简单、具备用户验证能力、可以解决IP分配等。
网络层:
IP协议:(Internet Protocol,网际协议),而 IP 又由四个支撑协议 组成:
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ARP(地址解析协议): 是将IP地址转换成物理mac地址 的协议
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RARP(逆地址解析协议): 是根据物理mac地址转换成IP地址的协议
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ICMP(网际控制报文协议):ping 网络连通性检测 检测网络连通性
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IGMP(网际组管理协议):一个组播协议,该协议运行在主机和组播路由器之间
单播:1对1发消息 私聊
组播:只对一部分人发消息 全班中的某 一组
广播:对所有人发消息 全班
传输层:
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TCP :传输控制协议 可靠协议 (安全性高,速度慢)
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UDP:用户数据报协议 不可靠协议(安全性不高,速度快)
应用层:
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HTTP(超文本传输协议):是一个简单的请求-响应协议,现在主要的场景是web服务,就是网页的传输,默认使用tcp的80端口 http
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HTTPs:是以安全为目标的 HTTP 通道,在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性,默认使用tcp的443端口 当当买书,
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FTP文件传输协议:FTP( File Transfer Protocol)提供交互式的访问,允许客户指明文件的类型与格式,并允许文件具有存取权限,默认使用tcp的20,21端口
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TFTP简单文件传输协议:是一个小而易于实现的文件传送协议,TFTP只支持文件传输,不支持交互,没有庞大的命令集。也没有目录列表功能,以及不能对用户进行身份鉴别,默认使用udp的69端口
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SNMP简单网络管理协议:是专门设计用于在 IP 网络管理网络节点(服务器、工作站、路由器、交换机及HUBS等)的一种标准协议,默认使用udp的161端口
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SMTP简单邮件传输协议:一组用于从源地址到目的地址传送邮件的规则,并且控制信件的中转方式,用于邮件的发送,默认使用tcp的25端口
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POP3邮局协议版本3:用于邮件的接收,默认使用tcp的110端口
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telnet远程登陆协议:一种字符模式的终端服务,可以使用户通过网络进入远程主机或网络设备,然后对远程主机或设备进行操作,默认使用tcp的23端口
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ssh安全的远程登陆协议,默认使用tcp的22端口ssh
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DNS 域名解析系统:将域名和IP地址相互映射,默认使用tcp和udp的53端口 www.baidu.com ip地址 dns udp tcp 程序 进程: 运行中的程序0-65535
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文章引用与参考:
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浙公网安备 33010602011771号