網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(一):網(wǎng)絡(luò)參考模型

網(wǎng)絡(luò)參考模型就是一種指導(dǎo)思想蠢沿,一種架構(gòu),或者叫一種規(guī)范酪术,它把網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程劃分成不同的抽象部分骤星,并說明各個抽象部分的分工和協(xié)作關(guān)系经瓷。

ARPAnet Reference Model

1969年11月,美國國防部 高級研究計劃管理局( ARPA 全稱: Advanced Research Projects Agency)開始建立一個命名為ARPAnet的網(wǎng)絡(luò)洞难,這是就是互聯(lián)網(wǎng)的前身舆吮,一個軍事用途的網(wǎng)絡(luò)。

ARPAnet網(wǎng)絡(luò)連接方式

剛開始ARPAnet只聯(lián)結(jié)了4臺主機,主機之間的數(shù)據(jù)交換也比較簡單色冀,所以它的網(wǎng)絡(luò)連接方式也只有三個過程:

  1. 程序處理 *Application/Process *
  2. 主機到主機傳輸 *Host-to-host *
  3. 網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送 *Network interface *

后來Mike Padlipsky寫了一本書潭袱,把這種網(wǎng)絡(luò)連接方式歸結(jié)為一種網(wǎng)絡(luò)參考模型,叫ARPANET Reference Model锋恬,簡稱ARM敌卓,并發(fā)表了RFC 871,我們一般稱之為 “三層網(wǎng)絡(luò)模型”伶氢。

TCP/IP Reference Model

隨著ARPAnet網(wǎng)絡(luò)的逐漸發(fā)展,更多的主機接入瘪吏,原來的架構(gòu)和協(xié)議已經(jīng)不夠用了癣防,研究人員把重點投向了第二代網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究,于是TCP/IP協(xié)議簇出現(xiàn)了掌眠。而TCP/IP簇使用的網(wǎng)絡(luò)參考模型就是TCP/IP參考模型蕾盯,我們稱之為“五層網(wǎng)絡(luò)模型”。

TCP/IP參考模型分為五層蓝丙,每層都有相關(guān)的協(xié)議级遭,每層負責(zé)事情不一樣:

  1. 物理層Physical layer
    為網(wǎng)絡(luò)接口層提供物理連接,在其串行傳送比特流渺尘。通俗點就是通過物理設(shè)備把0挫鸽、1這種數(shù)據(jù)發(fā)送出去。比如交換機鸥跟、網(wǎng)線等
  2. 數(shù)據(jù)鏈路層Data Link layer
    負責(zé)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的線路上通過檢測丢郊、流量控制和重發(fā)等手段,無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)医咨。比如ARP協(xié)議
  3. 網(wǎng)絡(luò)層Internet layer
    網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是選擇合適的路由和交換節(jié)點枫匾,使源的傳輸層傳下來的分組信息能夠正確無誤地按照地址找到目的地,并交付給相應(yīng)的傳輸層拟淮,即完成網(wǎng)絡(luò)的尋址功能干茉。比如IP協(xié)議
  4. 傳輸層Transport layer
    傳輸層就是把應(yīng)用層的用戶數(shù)據(jù)切割和包裝成報文,當(dāng)報文較長時將它分割成若干分組很泊,然后交給網(wǎng)絡(luò)層進行傳輸角虫。比如TCP、UDP協(xié)議
  5. 應(yīng)用層Application layer
    該層直接面向用戶委造。它的主要任務(wù)是為用戶提供應(yīng)用的接口上遥,即提供不同計算機間的文件傳送、訪問與管理等争涌。比如HTTP協(xié)議

當(dāng)然也有人說這個TCP/IP參考模型是四層的粉楚,不是五層的。其實這么理解也是對的,TCP/IP參考模型只是一種概念模软,并沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)伟骨。TCP/IP協(xié)議里邊 只是要求能夠提供給其上層-網(wǎng)絡(luò)互連層(Internet layer)一個訪問接口,以便在其上傳遞IP分組就可以燃异。由于這一層次未被定義携狭,所以其具體的實現(xiàn)方法將隨著網(wǎng)絡(luò)類型的不同而不同。

但一般四層往往被叫 互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型(Internet Reference Model)

UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包裝過程

OSI Reference Model

全稱Open Systems Interconnection Reference Model回俐,中文我們大多翻譯成“網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議”逛腿,但實際上它不是一種協(xié)議,它是網(wǎng)絡(luò)參考模型仅颇,是一種指導(dǎo)思想单默,翻譯過來應(yīng)該叫“開放式系統(tǒng)互連參考模型”,或者“OSI參考模型”忘瓦。

1978年(或1979年)搁廓,為了統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),ISO(International Standards Organization國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)CCITT(International Telegraph and Telephone Consultative Committee國際電報電話咨詢委員會)分別起草了定義網(wǎng)絡(luò)模型的文檔耕皮。1983年境蜕,這兩份文檔合并,形成一個標(biāo)準(zhǔn)凌停,稱為開放系統(tǒng)互連的基本參考模型(the OSI Reference Model)粱年。它把通信系統(tǒng)劃分成七個不同的抽象層,每一層服務(wù)于上一層罚拟,并由下面的層提供服務(wù)逼泣。1984年,該標(biāo)準(zhǔn)分別被列入了ISO標(biāo)準(zhǔn)(ISO 7498) 和 CCITT標(biāo)準(zhǔn)(X.200) 舟舒。

OSI 參考模型分為七層拉庶,每層負責(zé)的功能不一樣:

  1. 物理層 Physical Layer
    為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接,在其串行傳送比特流秃励。舉個列子就是那些交換機氏仗、路由器啥的物理設(shè)備,通過網(wǎng)線夺鲜、光纜皆尔、無線電等手段發(fā)送數(shù)據(jù)。
  2. 數(shù)據(jù)鏈路層 Data Link Layer
    負責(zé)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的線路上通過檢測币励、流量控制和重發(fā)等手段慷蠕,無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。
  3. 網(wǎng)絡(luò)層 Network Layer
    為了將數(shù)據(jù)分組從源(源端系統(tǒng))送到目的地(目標(biāo)端系統(tǒng))食呻,網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是選擇合適的路由和交換節(jié)點流炕,使源的傳輸層傳下來的分組信息能夠正確無誤地按照地址找到目的地澎现,并交付給相應(yīng)的傳輸層,即完成網(wǎng)絡(luò)的尋址功能每辟。
  4. 傳輸層 Transport Layer
    傳輸層是高低層之間銜接的接口層剑辫。數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菆笪模?dāng)報文較長時將它分割成若干分組,然后交給網(wǎng)絡(luò)層進行傳輸渠欺。
  5. 會話層 Session Layer
    該層對傳輸?shù)膱笪奶峁┩焦芾矸?wù)妹蔽。在兩個不同系統(tǒng)的互相通信的應(yīng)用進程之間建立、組織和協(xié)調(diào)交互挠将。
  6. 表示層 Presentation Layer
    該層的主要任務(wù)是把所傳送的數(shù)據(jù)的抽象語法變換為傳送語法胳岂,即把不同計算機內(nèi)部的不同表示形式轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)通信中的標(biāo)準(zhǔn)表示形式
  7. 應(yīng)用層 Application Layer
    該層直接面向用戶,是OSI中的最高層舔稀。它的主要任務(wù)是為用戶提供應(yīng)用的接口乳丰,即提供不同計算機間的文件傳送、訪問與管理镶蹋,電子郵件的內(nèi)容處理,不同計算機通過網(wǎng)絡(luò)交互訪問的虛擬終端功能等

當(dāng)然OSI除了有 OSI參考模型外赏半,還有一個非常重要的東西贺归,那就是遵循這個參考模型而設(shè)計的一系列協(xié)議,OSI protocols断箫。

看張圖吧:


OSI Model七層劃分和OSI Protocols工作原理

簡單來講發(fā)送的數(shù)據(jù)的時候就是數(shù)據(jù)經(jīng)過層層包裝拂酣,包裝成每一層能看得明白的信息,然后到了物理層轉(zhuǎn)化成了二進制流仲义,發(fā)送出去婶熬,再經(jīng)過層層剝離,把數(shù)據(jù)拿出來埃撵,最后就完成了數(shù)據(jù)的傳輸赵颅。

網(wǎng)絡(luò)模型對比

網(wǎng)絡(luò)模型對比圖

由于TCP/IP協(xié)議簇在互聯(lián)網(wǎng)上的統(tǒng)治地位,OSI協(xié)議簇并沒有真正的推廣開來暂刘。但是由于OSI參考模型的標(biāo)準(zhǔn)文檔做得比較好饺谬,并且經(jīng)常被用于教學(xué),所以O(shè)SI的七層網(wǎng)絡(luò)模型反而深入人心谣拣。

延展閱讀
http://www.tutorialspoint.com/internet_technologies/internet_reference_models.htm
http://www.cnblogs.com/onepeace/p/4680147.html
http://www.csn.ul.ie/~heathclf/fyp/fyp-final/node14.html

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