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1.OSI参考模型
国际标准化组织(ISO)提出的网络架构模型称为开放系统互连参考模型(OSI/RM),一般简称为OSI参考模型。 OSI共有7层,从下到上分别是化学层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 下三层又称为通信子网,是组网的附加通信设备,完成数据传输功能; 上面三层又称为资源子网,相当于计算机系统,完成数据处理等功能。 传输层连接上层和下层。
1.1、物理层(Layer)
化学层的传输单位是比特,任务是透传比特流,作用是为化学介质上的数据终端设备透传原始比特流。
化学层主要定义了数据终端设备(Data各种网络在物理层互连时要求,DTE)和数据通信设备(Data,DCE)的数学和逻辑连接方法。 因此,化学层合约统称为化学层套接字标准。
上图显示了两个通信节点以及它们之间的通信链路。 化学层主要研究以下内容:
①. 通信链路和通信节点之间的连接需要一些电路插座。 化学层规定了这种插座的一些参数,比如机械形状和规格、开关电路的数量和排列方式等。比如电脑笔记本上的网线插座就是数学层规定的内容之一。
②. 物理层还规定了通信链路上传输的信号的含义和电气特性。 例如,化学层规定信号A代表数字0,这样当节点想要传输数字0时,就会发出信号A。当节点收到信号A时,就知道实际上是数字 0。
需要注意的是,用于传输信息的一系列化学介质,如双绞线、光缆、无线通道等,不包含在化学层合同中,而是包含在化学层合同之下。 为此,有人将化学介质视为第0层。
常见的化学层标准插座有:ELA-232C、ELA/TLARS-449、CCITT的X.21等。
1.2、数据链路层()
数据链路层的传输单位是帧,其任务是将来自网络层的IP数据报组装成帧。 数据链路层的功能可以概括为帧、差错控制、流量控制和传输管理。
由于外界噪声的干扰,原来的数学连接在传输比特流时可能会出现错误。 然而,如果两个节点之间指定了数据链路层契约,则可以测量这个错误,然后将收到的错误信息丢弃,这就是错误控制功能。
数据链路层的流量控制功能是指发送设备和接收设备的性能不同,流量控制可以协调两个节点的速度,使节点A发送数据的速度恰好是节点B可以接收的速度。
广播网络在数据链路层要处理一个新问题,即如何控制对共享信道的访问。 数据链路层的一个特殊子层,即媒体访问子层,处理这个问题。
典型的数据链路层契约由SDLC(,同步数据链路控制)、HDLC(High-,中间数据链路控制)、PPP(,点对点契约)、STP(Tree,生成树契约)组成和帧中断等。
1.3、网络层(Layer)
网络层的传输单元是数据报,它关系到通信子网的操作和控制。 提供通讯功能。 关键问题是对数据包进行路由选择,实现流量控制、拥塞控制和互联网互联等功能。
如上图所示,节点A向节点B传输数据包时,可以经过acg或bh。 可以选择的路由有很多条,网络层的作用就是利用相应的路由算法估计出一条合适的路径,使得这个数据包能够顺利到达节点B。
流量控制与数据链路层流量控制含义相同,协调A的发送速度和B的接收速度。
错误控制是两个通信节点之间商定的特定错误检测规则,例如奇偶校验码。 接收方按照全天规则检查收到的数据包。 如果有错误的话,能改正的话就指正。 纠错被丢弃,以保证向下提交的数据正确。
串扰控制是指接收节点来不及接收数据包而不得不丢弃大量数据包的情况。 是的,网络中的两个节点无法正常通信。 网络层需要采取一定的措施来缓解这些串扰,这就是串扰控制。
互联网是一个非常大的互联网,是由大量的异构网络通过路由器()连接起来的。 互联网的主要网络层合约是无连接的互联网合约(IP)和许多路由合约,因此互联网的网络层也称为层或IP层。
网络层合约
IP(网络合同)
IPX(工作、互联网数据包交换)
ICMP(控制消息契约)
IGMP(集团、集团管理合同)
ARP(地址解析合约)
RARP(反向地址转换合约)
OSPF(,开放最短路径优先动态路由契约)
1.4、传输层(Layer)
传输层称为传输层,传输单位是消息段(TCP)或用户数据报(UDP)。 传输层负责主机中两个进程之间的通信,其作用是为端到端的连接提供可靠的传输服务。 ,为端到端连接提供流量控制、错误控制、服务质量、数据传输管理等服务。
数据链路层提供点对点通信,传输层提供端到端通信。 两者不同。 一般来说,点对点可以理解为主机与主机之间的通信。 点指的是硬件地址或IP地址。 网络中参与通信的主机用硬件地址或IP地址来表示; 当端到端通信是指运行在不同主机上的两个进程之间的通信,一个进程用一个端口来表示,因此称为端到端通信。 简单写为:点是ip或者mac地址,末尾是端口。
利用传输层的服务,高层用户可以直接进行端到端的数据传输,从而忽略通信子网的存在。 一台主机可以同时运行多个进程,因此传输层具有复用和解复用的功能。 复用是指多个应用层进程可以同时使用下传输层的服务,解复用是指传输层将接收到的信息传递给前一个应用层中相应的进程。
传输层协议:TCP、UDP
1.5、会话层(Layer)
会话层允许不同主机上的进程进行会话。 会话层借助传输层提供的端到端服务向表示层提供其增值服务。 这些服务主要为表示层实体或用户进程建立连接,并在连接上顺序传输数据。 这是一个会话,俗称构造同步(SYN)。
会话层负责管理主机之间的会话进程,包括改进、管理和终止进程之间的会话。 会话层可以利用校准点使得通信会话在通信失败时从校准点恢复通信,从而实现数据同步。
1.6、表现层(Layer)
表示层主要处理两个通信系统之间交换的信息的表示。 不同的机器常常使用不同的编码和表示方法,并使用不同的数据结构。 为了能够以不同的表示形式交换数据和信息,表示层以具体的标准方法定义了数据结构,并采用标准的解码方法。 数据压缩、加密、解密也是表示层可以提供的数据表示转换功能。
1.7. 应用层(Layer)
应用层是OSI模型的最高层各种网络在物理层互连时要求,是用户和网络之间的接口。 应用层为特定类型的网络应用程序提供访问OSI环境的手段。
由于用户的实际应用多种多样,这就需要应用层使用不同的应用合约来解决不同类型的应用需求,因此应用层是最复杂的一层。 合同也是使用最多的。
FTP(File,文件传输合同)
SMTP(邮件,简单电子邮件传输协议)
HTTP(超文本传输协议)
2. TCP/IP模型
ARPA(日本防卫省中间研究计划机构)在研究过程中提出了TCP/IP模型。 该模型从低到高一次为网络套接字层(对应OSI参考模型中的数学层和数据链路层)、互联网层、传输层和应用层(对应会话层、表示层和应用层) OSI 参考模型中的层)。 TCP/IP因其广泛的应用而成为事实上的国际标准。 TCP/IP的层次结构以及各层的主要契约如右图所示
2.1、网络层
网络套接字层的功能类似于OSI的数学层和数据链路层。 它的意思是带有化学网络的套接字,但实际上TCP/IP本身并没有真正描述这部分,而只是强调主机必须使用某种契约来连接到网络,以便在其上传输IP数据包。 具体的化学网络可以是各种类型的局域网,例如以太网、令牌环网、令牌总线网络等,也可以是电话网、SDH、X.25、帧中继、ATM等公共数据网络。 网络。 网络套接字层的作用是接收来自主机或节点的IP数据包并将其发送到指定的化学网络。
2.2. 互联网层
互联网层(主机-主机)是 TCP/IP 系统的关键部分。 它在功能上与 OSI 网络层非常相似。 互联网层将数据包发送到任何网络,并独立为其选择合适的路由,但它不能保证每个数据包的有序到达,而每个数据包的有序传递是上层的责任。 互联网层定义了标准的数据包格式和契约,即IP。 目前使用的IP是版本4,也就是我们常说的IPv4,下一个版本是IPv6。
2.3. 传输层
传输层(应用程序-应用程序或进程-进程)的功能也与OSI传输层类似,即发送方与目的主机上的对等实体进行会话。 传输层主要使用以下两个合约:
① 传输控制合约(TCP)。 它是面向连接的,数据传输的单位是报文段,并且还可以提供可靠的支付。
② 用户数据报合同(User,UDP)。 它是无连接的,数据传输的单位是用户数据报。 它不保证可靠的交付,而只能提供“尽力而为的交付”。
2.4. 应用层
应用层(用户-用户)包括所有高层合约,如虚拟终端合约()、文件传输合约(FTP)、域名解析服务(DNS)、电子邮件合约(SMTP)和超文本传输合约(HTTP) )。
从上图可以看出,IP合约是互联网中的核心合约:TCP/IP可以为各种应用提供服务(),TCP/IP也允许IP合约运行在各种网络组成的互联网上( IP 过)。 IP为王的理念
3. ISO/OSI参考模型与TCP/IP模型的比较 3.1. 相似之处
3.2. OSI参考模型最大的贡献在于对服务、协议、套接字三个主要概念的精确定义(契约:用于对等实体之间,契约对信息交互的流程和格式有明确的规定)。服务和socket :下层通过向上层提供服务,是同一节点内相邻层之间交换信息的连接点,只要条件不变,底层功能的具体实现并不不影响整个系统的工作)这与现代面向对象程序的设计思想高度一致。 但TCP/IP模型并没有明确区分这三个概念,不符合软件工程的思维。 OSI参考模型形成于合约发明之前,不偏向于任何具体合约,具有良好的通用性。 但设计者在合约方面经验不多,不知道哪个功能放在哪一层比较好。 TCP/IP 模型正好相反。 首先出现的就是合同。 模型实际上是对现有合约的描述,因此不会出现合约与模型不匹配的情况。 然而,该模型不适合其他非 TCP/IP 合约堆栈。 TCP/IP模型在设计之初就考虑到了各种异构互联网的互连,并将互联网契约(IP)视为一个单独的重要层。 OSI参考模型最初只考虑将各种系统与标准公共数据网络互连。 OSI参考模型认识到互联网契约IP的重要性后,不得不在网络层定义一个子层来完成类似于TCP/IP模型中IP的功能。 OSI参考模型在网络层支持无连接和面向连接的通信,但在传输层只支持面向连接的通信。TCP/IP模型认为可靠性是一个端到端的问题,因此只具有无连接互联网层通信模式,传输层支持无连接和面向连接两种模式 4、全新五层合约体系结构
OSI 和 TCP/IP 都不是完美的。 我们通常采用折衷的方法来结合两者的优点,采用五层合约架构,即众所周知的数学层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
人总得有点灵性不是吗?