计算机网络参考模型的初步基本了解

计算机网络参考模型的初步基本了解

计算机网络参考模型的初步基本了解

壹、OSI和TCP/IP分层模型的结构

1、分层思想

2、OSI七层参考模型

国际标准化组织（ISO）在1984年颁布开放系统互连（OSI）参考模型。OSI是一个开放式体系结构，它将网络分为七层，分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

应用层 网络服务与最终用户的一个接口，人机交 互窗口，把人的语言输入到计算机当中。 例如，在QQ的对话窗口输入 字符 表示层 数据的表示、安全、压缩将接收到的数据翻译成二进制数组成的计算机语言，并对数据进行压缩和解压、数据加密和解密等工作 会话层 建立、管理、中止会话管理是否允许不同机器上的用户之间建立会话连接关系 传输层 定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验将上层数据分片并加上端口号封装成数据段，或通过对报文头中的端口识别，实现网络中不同主机上的用户进程之间的数据通信 网络层 进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择将上层数据加上源和目的方的逻辑(IP)地址封装成数据包，实现数据从源端到目的端的传输 数据链路层 建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能将上层数据加上源和目的方的物理(MAC)地址封装成数据帧，MAC地址是用来标识网卡的物理地址，建立数据链路;当发现数据错误时，可以重传数据帧。 物理层 建立、维护、断开物理连接报文头部和上层数据信息都是由二进制数组成的，物理层将这些二进制数字组成的比特流转换成电信号在网络中传输。 网络层及以下的通信为点对点通信传输层的通信为端到端通信

物理层和数据链路层

物理层：

如何使用物理信号来表示数据1和0？ 数据传输是否可同时在两个方向进行？ 通信双方如何建立和中止连接? 物理接口特性

数据链路层：

数据帧封装结构 源和目的的物理地址 数据校验功能

网络层和传输层

网络层：

数据包封装结构 源和目的方的逻辑地址 根据包头的逻辑地址选路

传输层：

用户进程的通讯 承上启下

会话层、表示层和应用层

会话层：

建立用户间的会话关系

表示层：

定义传递信息的语法和语义 编码和解码、压缩解压缩、加密解密

应用层：

提供与用户的接口（对话框）

3、TCP/IP协议簇的组成

TCP/IP是传输控制协议/网络互联网协议的简称。早期TCP/IP模型是分为四层，应用层、传输层、互联网层、网络接口层。后来借鉴OSI七层参考模型，有划分网络接口层划分为数据链路层和物理层。

贰、传输的过程

1、数据封装过程

应用层、表示层、会话层为软件应用

传输层将应用数据和源端口，目的端口（TCP头部）封装成数据段

网络层将上层数据封装上然后加上源IP地址，目标IP地址（IP头部）一起封装成数据包

数据链路层再将上述的数据包加上源MAC地址和目标MAC地址(MAC头部)封装成数据帧

物理层将上述的数据帧转换成比特流转换成电信号在网络中传输。

2、数据解封装过程

物理层首先将比特流转换成数据帧

数据链路层查看目标MAC地址是否和自己的MAC地址吻合，如果吻合则拆分MAC头部（源MAC地址和目标MAC地址）并将剩下的部分传输到网络层；网络层将上述的数据中的目标 IP核实，成功以后拆分数据的IP头部（源IP地址，目标IP地址），并将剩下的数据传至到传输层；传输层则根据TCP头部（源端口，目的端口）来判断数据段应该送到哪一个应用程序送往应用层；最后在应用层中还原成发生者所传递的原始信息。

3、设备与层的对应关系

网络中各层典型的硬件设备

叁、TCP和UDP协议

TCP/IP协议簇的传输层协议主要有两个：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）

TCP端口及其应用

UDP常用的一些端口

肆、总结

我们试图将复杂的问题简单化、清晰化。计算机通过各层协议，各层协议相互协作，相互匹配将数据进行打包转换。数据的传输过程中我们可以看出，数据进行相关处理以实现设备的主要功能。我们对现实世界的认识往往只是冰山一角，网络传输的过程非常复杂，诞生我们建立分层模型的概念以后理解的就相对简单很多，有助于帮助我们更系统的去明白这一过程，而其中的物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层这几个分层是掌握计算机网络的最基本的知识，由此衍生出的TCP/IP协议簇和PDU协议单元里的五层结构：数据段 数据包 数据帧 比特流 定义了对应了相对的网络设备，对于后续的网络硬件课程学习具有很好的指导意义。

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