概念 - OSI七层模型和TCP/IP 协议
OSI七层模型和TCP/IP 协议
OSI开放系统互联参考模型
ISO( International Organization for Standardization,国际标准化组织) 发布了OSI( Open System Interconnection )标准,其定义了网络互联的7层框架,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。即OSI开放系统互联参考模型
第七层 应用层 - Application Layer
应用层 提供为应用软件而设的接口,以设置与另一应用软件之间的通信。
协议有:**HTTP HTTPS FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET POP3 DHCP SSH MySQL **等
第六层 表示层 - Presentation Layer
表示层 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
格式有:JPEG、ASCII、加密格式等
第五层 会话层 - Session Layer
会话层 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
第四层 传输层 - Transport Layer
传输层 把传输表头(TH)加至数据形成数据包。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。
协议有:TCP UDP
第三层 网络层 - Network Layer
网络层 决定数据的路径选择和转寄,将网络表头(NH)加至数据包,形成报文。网络表头包含了网络数据。
协议有:IP(IPV4 IPV6) ICMP IGMP 等
组网设备:路由器
第二层 数据链路层 - Data Link Layer
数据链路层 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,会形成信息框(Data Frame)。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) 是一串只是数据包末端的字符串。
组网设备:交换机,网桥
第一层 物理层 - Physical Layer
物理层 在局部局域网上传数据帧(Data Frame),负责管理电脑通信设备和网络媒体之间的互通。包含针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机接口卡等
组网设备:集线器
协议数据单元PDU
PDU:Protocol Data Unit,协议数据单元是指对等层次之间传递的数据单位
物理层的PDU 是数据位 bit
数据链路层的PDU 是数据帧 frame
网络层的PDU 是数据包 packet
传输层的PDU 是数据段 segment
其他更高层次PDU 是消息 message
TCP/IP 标准
TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol 传输控制协议/因特网互联协议
TCP/IP 是一个Protocol Stack(协议簇),包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP等许多协议
TCP/IP 和OSI 模型的比较
相同点 | 不同点 |
---|---|
以协议栈的概念为基础 | OSI 先有模型;TCP/IP 先有协议,后有模型 |
协议栈中的协议彼此互相独立 | OSI 是国际标准,适用于各种协议栈;TCP/IP 实际标准,只适用于TCP/IP 网络 |
下层对上层提供服务 | 层次数量不同 |
ICMP 协议
ICMP ( Internet Control Message Protocol ) 是Internet 控制报文协议,属于TCP/IP 协议栈的一个子协议。可在主机和路由器之间传递一些控制消息,如网络是否通畅、目标是否可达等控制消息。当目标不可达时,会自动返回对应的ICMP 消息。
ARP 协议与RARP 协议
ARP ( Address Resolution Protocol ) 地址解析协议,可根据目标IP 地址解析出对方的MAC 地址,并缓存下来下次直接使用MAC 地址通信。与ARP 相对应的是RARP 协议,是根据MAC 地址解析IP,是ARP 的相反操作。
注意:只有局域网才使用MAC 地址通信,所以ARP 协议解析得到的MAC 地址一定是局域网内的MAC 地址。如果向跨网段的IP 地址发送ARP 请求,则解析得到的是路由器的MAC 地址
UDP 协议和TCP 协议
UDP ( User Datagram Protocol ) 数据用户协议
TCP ( Transmission Control Protocol ) 传输控制协议
UDP 和TCP 的对比
UDP | TCP | |
---|---|---|
是否连接 | 无连接 | 面向连接 |
是否可靠 | 不可靠,不使用流量控制和拥塞控制 | 可靠传输,使用流量控制和拥塞控制 |
连接对象个数 | 支持一对一,一对多,多对多交互通信 | 一对一通信 |
传输方式 | 面向报文 | 面向字节流 |
首部开销 | 开销小,8字节 | 最小20字节,最大60字节 |
适用场景 | 实时性应用,如IP电话、视频会议、直播等 | 传输可靠的应用,如文件传输等 |