OSI七层参考模型与TCP/IP五层参考模型

一、计算机网络参考模型

1.OSI七层参考模型

1984年国际标准化组织(ISO)颁布了开放式互连(OSI)参考模型,这是一个开放式体系结构,将网络分为7层。

1.应用层:网络服务与最终用户的一个接口,人机交互界面。
2.表示层:数据的表示、 安全、压缩
3.会话层:建立、管理、中止会话
4.传输层:定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验,用户进程之间的通信
5.网络层:进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择
6.数据链路层:建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能
7.物理层:建立、维护、断开物理连接

(1).解析

应用层相当于在一个微信的对话框输入你想要发送的文字

表示层会将文字转化为由二进制组成的计算机语言,并把计算机语言进行压缩,加密传给会话层

会话层相当于在双方都有网络的情况下都打开了微信,理论上已经可以进行会话连接,会话层会控制我们的软件应用是否能进行连接

传输层会将上层数据(压缩加密的计算机语言)进行分片,分配成数个数据,然后把我的程序源端口和目的程序端口进行封装成数据段,每个程序都有自己对应的端口,

网络层将上层数据,加上我的源IP地址和目的IP地址进行封装,封装成数据包再进行传输

数据链路层会将上层数据加上源MAC地址和目的方MAC地址进行封装成数据帧(MAC地址相当于坐标,全球唯一)
物理层 通过网卡发送出去的比特流转换成电信号和光信号在网络中再进行传输

数据链路层 接收到数据帧,经过拆封,有源MAC和目标MAC地址,如果确定目标MAC地址准确无误将会把数据接着往上传 输到网络层

网络层 接收到数据包,经过拆封,里面有源IP地址和目标IP地址,确定目标IP地址无误,数据将会往上到传输层

传输层 接收到的数据段,有源端口和目的端口,会传输给目的端口

会话层 会话层允许双方连接通信

表示层 表示层将数据进行解密,解压,翻译

应用层 翻译完将信息展示给对方用户

(2)端到端、点对点

运行当中的程序:进程
传输层的通信为端到端的通信 程序端口到程序端口的通信
网络层及以下的通信为点对点通信 主机地址到主机地址的通信

2.TCP/IP五层模型

TCP/IP五层模型,目前最常用。
​​在这里插入图片描述
上图中,将七层模型中的应用层、表示层、会话层都归入了应用层
数据链路层和物理层归入了网络接口层,说明数据链路层和物理层偏向硬件方面

二、TCP/IP协议

在这里插入图片描述

IEEE802.3用于有线局域网(以太网)标准

IEEE802.11无线局域网为标准

1.TCP(传输控制协议)协议应用的端口及其协议功能----传输更加稳定可靠

80HTTP(超文本传输协议):用于浏览器和web服务器之间的请求和响应的交互

21 FTP (文件传输协 议) :用于控制连接FTP服务器

53 DNS(域名系统):用于连接DNS服务器

25SMTP(简单邮件传输协议):用于发送邮件

110POP3(邮局协议版本3):用于接收邮件

22SSH(安全外壳协议):用于计算机之间的远程加密登录

2.UDP(用户数据报协议)协议应用的端口及其协议功能----传输效率更高

69TFTP(简单文件传输协议):用于小文件的传输

53DNS(域名系统):用于解析DNS

111RPC(远程调用协议):用于远程过程调用

161SNMP(简单网络管理协议):用于网络设备的管理

123NTP(网络时间协议):用于网络时间同步

3.IP(网际协议)协议及其功能

ARP(地址解析协议):用于在局域网中根据IP地址获取物理地址

RARP(逆地址解析协议):用于在局域网中通过ARP表根据物理地址请求IP地址

ICMP(网际控制报文协议):用于验证网络是否畅通

IGMP(网际组管理协议):用于主机与组播路由器之间组播通信

TCP/IP封装、解封装过程

在这里插入图片描述上层应用层下发一个应用数据到传输层会加上端口,假如是TCP协议,会加上一个TCP头部里面有源端口和目的端口,数据再传到网络层会变成数据包,会加上IP头部,里面有源IP地址和目的IP地址,再往下到达数据链路层变成数据帧,加上MAC头部,里面包含源MAC地址和目的MAC地址,再往下到达物理层变成比特流转换为电信号和光信号再进行传输。

在这里插入图片描述物理层比特流转换为电信号光信号上传到数据链路层变成数据帧,确认里面目的MAC地址准确无误,接着传输到网络层变成数据包,确认目的IP地址无误接着往上传,到传输层变成数据段,里面有源端口号和目的端口号,如果发现目的端口是匹配程序将会在应用层解压解密翻译出来在用户界面。

1.PDU 协议数据单元

PDU:协议数据单元:数据链路层的PDU是数据帧,网络层的PDU是数据包,传输层的PDU是数据段,物理层的PDU是比特流。
在这里插入图片描述

2.设备与层的对应关系

在这里插入图片描述