OSI开放式系统互联与TCP/IP:
OSI和TCP/IP的区别:后者支持跨层封装
OSI模型
1、概念
OSI(open system interconnect)开放式系统互连参考模型,由ISO(国际标准化组织)定义的。它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型,并不是协议,常用来分析和设计网络体系结构。
2、目的
规范不同体系的互连标准,使两个不同的系统能够比较容易的通信,而不需要改变底层的硬件或软件的逻辑。
3、模型
OSI模型分为七层,分别为:
- 应用层
- 表示层
- 会话层
- 传输层
- 网络层
- 数据链路层
- 物理层
4、优点
(1)将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件,因此有助于各个部件的开发、设计和故障排除
(2)通过网络组件的标准化,允许多个供应商进行开发
(3)通过定义在模型的每一层实现什么功能,鼓励产业的标准化
(4)允许各种类型的网络硬件和软件相互通信
(5)防止对某一层所做的改动影响到其他的层,这样就有利于开发
(6)
5、模型简介
- 应用层—程序及接口
- 表示层—对数据进行转换、加密和压缩
- 会话层—建立、管理和终止会话
- 传输层—提供可靠的端到端的报文传输和差错控制
- 网络层—将分组从源端传送到目的端;提供网络互联
- 数据链路层—将分组数据封装成帧;提供节点到节点方式的传输
- 物理层—在媒体上传输比特;提供机械的和电气的规约
6、特点
(1)OSI模型每层都有自己的功能集;
(2)层与层之间相互独立又相互依靠;
(3)上层依赖与下层,下层为上层提供服务。
7、OSI模型的作用与应用
- (1)应用层
· 为应用软件提供接口,使应用程序能够使用网络服务
· 常见的应用层协议:
http(80)、ftp(20/21)、smtp(25)、pop3(110)、telnet(23)、dns(53)等 - (2)表示层
作用:
· 数据的解码和编码
· 数据的加密和解密
· 数据的压缩和解压缩
常见的标准有:
· ASCII
· JPEG - (3)会话层
· 负责建立、管理和终止表示层实体之间会话连接
· 在设各或节点之间提供会话控制
· 它在系统之间协调通信过程,并提供3种不同的方式来组织他们之间的通信:单工、半双工和全双工 - (4)传输层
· 负责建立端到端的连接,保证报文在端到端之间的传输
· 服务点编址、分段与重组、连接控制、流量控制、差错控制 - (5)网络层
作用:
· 为网络设备提供逻辑地址(三层地址)
· 进行路由选择、维护路由表
· 负责将分组数据从源端传输到目的端
设备:
路由器(Router)
逻辑地址:
IP地址
网络号+主机号 - (6)数据链路层
作用:
· 在不可靠的物理链路上,提供可靠的数据传输服务,把帧从一跳(结点)移动到另一跳(结点)
· 组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制
结构:
LLC+MAC
LLC—逻辑链路控制子层
· 负责识别网络层协议,然后对它们进行封装
· 提供流量控制并控制比特流的排序
MAC—介质访问控制子层
· 定义了数据包 怎样在介质上进行传输
· 物理寻址在此处被定义,逻辑拓扑也在此处定义
· 线路控制、出错通知(不纠正)、帧的传递顺序和可选择的流量控制也都在这一子层实现
设备:
交换机(Switch) - (7)物理层
作用:
· 负责把逐个的比特从一跳(结点)移动到另一跳(结点)
功能:
· 定义接口和媒体的物理特征
· 定义比特的表示、数据传输速率、新号的传输模式(单工、半双工、全双工)
· 定义网络物理拓扑(网络、星型、环型、总线型等拓扑)
注意:物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求
TCP/IP模型
1、模型概述
- 应用层
- 传输层
- 网络层
- 数据链路层
2、应用层
- (1)HTTP-超文本传输协议,提供浏览网页服务,端口号80
- (2)Telnet-远程登陆协议,提供远程管理服务,端口号23
- (3)FTP-文件传输协议,提供互联网文件资源共享服务,端口号20/21
- (4)SMTP-简单邮件传输协议,提供互联网电子邮件服务,端口号25
- (5)POP3-邮局协议,提供互联网电子邮件服务,端口号110
- (6)TFTP-简单文件传输协议,提供简单的文件传输服务,端口号69
…
3、传输层
(1)TCP-传输控制协议,属于面向连接、可靠的网络协议
流量控制及窗口机制
使用TCP的应用:
· Web浏览器
· 电子邮件
· 文件传输程序
(2)UDP-用户报文协议,属于非面向连接、不可靠的网络协议
尽力而为的传输
使用UDP的应用:
· 域名系统(DNS)
· 视频流
· IP语音(VoIP)
(4)作用:
· 源端口随机分配,目的端口使用知名端口
· 应用客户端使用的源端口号一般为系统中未使用的且大于1023
· 目的端口号为服务器端应用服务的进程,如Telnet为23
4、网络层
网络层也叫Internet层,负责将分组报文从源端发送到目的端
(1)作用:
· 为网络中的设备提供逻辑地址
· 负责数据包的寻径和转发
(2)ICMP协议报文:
(3)ICMP中PING:
· PING是一个应用程序,它的作用及工作原理
· 目的:测试网络层的连通性(在网络层模拟应用的双向通信)
其工作原理:
· 发送ICMP的echo request
· ICMP被IP封装,中间网络设备看到的是IP包
· 目标主机接收到echo request发送echo reply
5、数据链路层
数据链路层属于计算机网络的底层,使用的信道主要有点对点信道和广播信道两种类型
(1)要解决三个问题:
· 封装成帧
· 透明传输
· 差错检测
(2)在TCP/IP协议族中,数据链路层主要有三个目的:
· 为IP模块发送和接收数据
· 为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答
· 为RARP模块发送RARP请求和接收RARP应答
TCP/IP支持多种不同的链路层协议,这取决于网络所使用的硬件,如以太网、令牌环网、FDDI(光纤分布式数据接口)及RS-232串行线路等。
数据链路层的协议单元数据是帧—将IP层数据报添加首部和尾部封装成帧
最常用的封装格式是RFC894定义的以太网帧格式;
帧格式采用48bit(6Byte)的目的地址和源地址。
创作者:Eric· Charles