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OSI模型和TCP/IP協議族

1.1 協議分層

兩個實體之間進行通訊就需要有一個協議。而當這個通訊比較複雜的時候,我們就有必要將這個任務劃分為多層。這個時候就需要多個協議,每個層之間有各自的協議。

分層結構:通訊過程之間的任務必須是按照分層機構中指定的順序執行的。

服務:傳送方的每一層都要使用下一層的服務。

1.2 OSI模型

OSI模型的主要作用就是展示兩個不同系統之間是怎麼進行通訊的,且不需要改變底層的硬體或者軟體的邏輯。它包括有七個層,也就是,物理層,資料鏈路層,網路層,運輸層,會話層,表示層,應用層。而每個層之間是存在有介面的,每個介面都定義了該層應該想上層提供什麼樣的資訊和服務。其中,物理層,資料鏈路層,網路層,是網路支撐層,這些層的任務是在物理上把資料從一個裝置傳送到另一個裝置。而會話層,表示層,應用層是使用者支撐層,這些層使得一些原本沒有關係的軟體系統之間有了互操作性。而運輸層就是把這兩部分連結起來。

封裝:封裝的概念是這樣。第二層的分組全部被封裝到第一層中,形成了第一層中的資料部分。也就是第N層分組中的資料部分就是第N+1層中的完整分組。

大小端表示:採用大小模式對資料進行存放的主要區別在於在存放的位元組順序,大端方式將低位存放在高地址,小端方式將低位存放在低地址。採用大端方式進行資料存放符合人類的正常思維,而採用小端方式進行資料存放利於計算機處理。

下面對各個層次做一個簡單的概括。

物理層:

功能:位元流在物理媒介(或媒體)中傳輸

* 介面和媒介的物理特性

* 訊號編碼:位元的表示

* 資料傳輸速率

* 位元的同步

* 線路配置

* 物理拓撲

* 傳輸方式:單工、半雙工、全雙工

 

資料鏈路層:

功能:將物理層轉換為可靠的鏈路

* 組幀

* 物理編址

* 流量控制

* 差錯控制

* 接入控制

 

網路層:

功能:將分組從源節點交付到目的節點

* 邏輯編址

* 拓撲發現

* 路由選擇

* 分組轉發

 

運輸層:

功能:程序到程序的報文交付

* 服務點編址

* 分段與重灌

* 連線控制

* 流量控制

* 擁塞控制

* 差錯控制

 

會話層:

功能:對話控制

* 對話控制

* 同步

 

表示層:

功能:資訊的語法和語義

* 轉換

* 加密

* 壓縮

 

應用層:

功能:讓使用者方便使用網路

* 各種常用網路服務,如email,www

 

1.3TCP/IP協議族

TCP/IP協議族其實只有四層也就是網路介面層,網際層,運輸層,應用層。但一般的書籍都是將其看作5層來進行學習,也就是,物理層,資料鏈路層,網路層,傳輸層,應用層。而這個結構與OSI進行對比,很容易發現TCP/IP結構沒有表示層和會話層。每層的功能和OSI類似,這裡不再贅述。

 

1.4 編址

實施TCP/IP協議的網際網路需要用到四個級別的地址:實體地址(資料鏈路層),邏輯地址(網路層),埠地址(傳輸層),特定應用地址(應用層)。

實體地址:網路節點鏈路層地址(通常為硬體地址)。僅對鏈路層(區域網或廣域網)有效。

邏輯地址:邏輯地址是網路層地址,用來唯一地標誌連線在Internet上的一臺主機邏輯地址是全域性性地址,與底層的物理網路無關。

埠地址:用於區別同一臺主機中的不同程序。

特定應用地址:email地址、URL