iOS Daily Tip - OSI七層模型與TCP/IP五層模型

最近回顧一下七層模型的相關(guān)知識(shí)。網(wǎng)上找到一篇給力的文章,就直接搬過(guò)來(lái)了敬鬓,主要供自己學(xué)習(xí)用。 原文鏈接地址

有興趣的可以下載科來(lái)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議圖2017版PDF版本學(xué)習(xí)
網(wǎng)站介紹笙各,我摘抄了一下原文钉答。
主要有以下優(yōu)點(diǎn):
中英文對(duì)照:
每一個(gè)協(xié)議縮寫用英文,全稱用中文杈抢,這樣非常容易理解数尿。簡(jiǎn)潔明了,如TCP協(xié)議惶楼,協(xié)議圖上標(biāo)注的是TCP 傳輸控制協(xié)議右蹦。
同時(shí)遵循OSI和TCP/IP:
左邊是TCP/IP標(biāo)準(zhǔn),右邊是OSI標(biāo)準(zhǔn)歼捐,便于使用者理解協(xié)議在兩種層次標(biāo)準(zhǔn)中的承載關(guān)系何陆;
內(nèi)容全面:
包括八個(gè)協(xié)議簇(TCP/IP、ISO豹储、MICROSOFT贷盲、VOIP、VPN/Security颂翼、IBM晃洒、APPLE、Industrial Control)和三個(gè)大的協(xié)議分類(LAN朦乏、MAN球及、WAN)。
合理的協(xié)議分組:
每個(gè)協(xié)議簇都是按照應(yīng)用類型進(jìn)行了分組調(diào)整呻疹,讓讀者更容易理解吃引。
清晰的協(xié)議關(guān)系:
每個(gè)協(xié)議都可以通過(guò)流程線找到其上層協(xié)議或下層協(xié)議,非常便于了解協(xié)議之間的關(guān)系情況。

OSI參考模型

OSI的來(lái)源

OSI(Open System Interconnect)镊尺,即開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)朦佩。 一般都叫OSI參考模型,是ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)組織在1985年研究的網(wǎng)絡(luò)互連模型庐氮。ISO為了更好的使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更為普及语稠,推出了OSI參考模型。其含義就是推薦所有公司使用這個(gè)規(guī)范來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)弄砍。這樣所有公司都有相同的規(guī)范仙畦,就能互聯(lián)了。

OSI七層模型的劃分

OSI定義了網(wǎng)絡(luò)互連的七層框架(物理層音婶、數(shù)據(jù)鏈路層慨畸、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層衣式、會(huì)話層寸士、表示層、應(yīng)用層)碴卧,即ISO開(kāi)放互連系統(tǒng)參考模型弱卡。如下圖。每一層實(shí)現(xiàn)各自的功能和協(xié)議螟深,并完成與相鄰層的接口通信谐宙。OSI的服務(wù)定義詳細(xì)說(shuō)明了各層所提供的服務(wù)。某一層的服務(wù)就是該層及其下各層的一種能力界弧,它通過(guò)接口提供給更高一層。各層所提供的服務(wù)與這些服務(wù)是怎么實(shí)現(xiàn)的無(wú)關(guān)搭综。

七層協(xié)議.png

各層功能定義

這里我們只對(duì)OSI各層進(jìn)行功能上的大概闡述垢箕,不詳細(xì)深究,因?yàn)槊恳粚訉?shí)際都是一個(gè)復(fù)雜的層兑巾。后面我也會(huì)根據(jù)個(gè)人方向展開(kāi)部分層的深入學(xué)習(xí)条获。這里我們就大概了解一下。我們從最頂層——應(yīng)用層開(kāi)始介紹蒋歌。

整個(gè)過(guò)程以公司A和公司B的一次商業(yè)報(bào)價(jià)單發(fā)送為例子進(jìn)行講解帅掘。

  1. 應(yīng)用層
    OSI參考模型中最靠近用戶的一層,是為計(jì)算機(jī)用戶提供應(yīng)用接口堂油,也為用戶直接提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)修档。我們常見(jiàn)應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議有:HTTP,HTTPS府框,F(xiàn)TP吱窝,POP3、SMTP等。

    實(shí)際公司A的老板就是我們所述的用戶院峡,而他要發(fā)送的商業(yè)報(bào)價(jià)單兴使,就是應(yīng)用層提供的一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù),當(dāng)然照激,老板也可以選擇其他服務(wù)发魄,比如說(shuō),發(fā)一份商業(yè)合同俩垃,發(fā)一份詢價(jià)單等等励幼。

  2. 表示層
    表示層提供各種用于應(yīng)用層數(shù)據(jù)的編碼和轉(zhuǎn)換功能,確保一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層發(fā)送的數(shù)據(jù)能被另一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層識(shí)別。如果必要吆寨,該層可提供一種標(biāo)準(zhǔn)表示形式赏淌,用于將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的多種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成通信中采用的標(biāo)準(zhǔn)表示形式。數(shù)據(jù)壓縮和加密也是表示層可提供的轉(zhuǎn)換功能之一啄清。

    由于公司A和公司B是不同國(guó)家的公司六水,他們之間的商定統(tǒng)一用英語(yǔ)作為交流的語(yǔ)言,所以此時(shí)表示層(公司的文秘)辣卒,就是將應(yīng)用層的傳遞信息轉(zhuǎn)翻譯成英語(yǔ)掷贾。同時(shí)為了防止別的公司看到,公司A的人也會(huì)對(duì)這份報(bào)價(jià)單做一些加密的處理荣茫。這就是表示的作用想帅,將應(yīng)用層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換翻譯等。

  3. 會(huì)話層
    會(huì)話層就是負(fù)責(zé)建立啡莉、管理和終止表示層實(shí)體之間的通信會(huì)話港准。該層的通信由不同設(shè)備中的應(yīng)用程序之間的服務(wù)請(qǐng)求和響應(yīng)組成。

    會(huì)話層的同事拿到表示層的同事轉(zhuǎn)換后資料咧欣,(會(huì)話層的同事類似公司的外聯(lián)部)浅缸,會(huì)話層的同事那里可能會(huì)掌握本公司與其他好多公司的聯(lián)系方式,這里公司就是實(shí)際傳遞過(guò)程中的實(shí)體魄咕。他們要管理本公司與外界好多公司的聯(lián)系會(huì)話衩椒。當(dāng)接收到表示層的數(shù)據(jù)后,會(huì)話層將會(huì)建立并記錄本次會(huì)話哮兰,他首先要找到公司B的地址信息毛萌,然后將整份資料放進(jìn)信封,并寫上地址和聯(lián)系方式喝滞。準(zhǔn)備將資料寄出阁将。等到確定公司B接收到此份報(bào)價(jià)單后,此次會(huì)話就算結(jié)束了囤躁,外聯(lián)部的同事就會(huì)終止此次會(huì)話冀痕。

  4. 傳輸層
    傳輸層建立了主機(jī)端到端的鏈接荔睹,傳輸層的作用是為上層協(xié)議提供端到端的可靠和透明的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),包括處理差錯(cuò)控制和流量控制等問(wèn)題言蛇。該層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)僻他,使高層用戶看到的只是在兩個(gè)傳輸實(shí)體間的一條主機(jī)到主機(jī)的、可由用戶控制和設(shè)定的腊尚、可靠的數(shù)據(jù)通路吨拗。我們通常說(shuō)的,TCP UDP就是在這一層婿斥。端口號(hào)既是這里的“端”劝篷。

    傳輸層就相當(dāng)于公司中的負(fù)責(zé)快遞郵件收發(fā)的人,公司自己的投遞員民宿,他們負(fù)責(zé)將上一層的要寄出的資料投遞到快遞公司或郵局娇妓。

  5. 網(wǎng)絡(luò)層
    本層通過(guò)IP尋址來(lái)建立兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接,為源端的運(yùn)輸層送來(lái)的分組活鹰,選擇合適的路由和交換節(jié)點(diǎn)哈恰,正確無(wú)誤地按照地址傳送給目的端的運(yùn)輸層。就是通常說(shuō)的IP層志群。這一層就是我們經(jīng)常說(shuō)的IP協(xié)議層着绷。IP協(xié)議是Internet的基礎(chǔ)。

    網(wǎng)絡(luò)層就相當(dāng)于快遞公司龐大的快遞網(wǎng)絡(luò)锌云,全國(guó)不同的集散中心荠医,比如說(shuō),從深圳發(fā)往北京的順豐快遞(陸運(yùn)為例啊桑涎,空運(yùn)好像直接就飛到北京了)彬向,首先要到順豐的深圳集散中心,從深圳集散中心再送到武漢集散中心攻冷,從武漢集散中心再寄到北京順義集散中心幢泼。這個(gè)每個(gè)集散中心,就相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)IP節(jié)點(diǎn)讲衫。

  6. 數(shù)據(jù)鏈路層
    將比特組合成字節(jié),再將字節(jié)組合成幀,使用鏈路層地址 (以太網(wǎng)使用MAC地址)來(lái)訪問(wèn)介質(zhì),并進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。
    數(shù)據(jù)鏈路層又分為2個(gè)子層:邏輯鏈路控制子層(LLC)和媒體訪問(wèn)控制子層(MAC)孵班。MAC子層處理CSMA/CD算法涉兽、數(shù)據(jù)出錯(cuò)校驗(yàn)、成幀等篙程;LLC子層定義了一些字段使上次協(xié)議能共享數(shù)據(jù)鏈路層枷畏。 在實(shí)際使用中,LLC子層并非必需的虱饿。

    這個(gè)沒(méi)找到合適的例子

  7. 物理層
    實(shí)際最終信號(hào)的傳輸是通過(guò)物理層實(shí)現(xiàn)的拥诡。通過(guò)物理介質(zhì)傳輸比特流触趴。規(guī)定了電平、速度和電纜針腳渴肉。常用設(shè)備有(各種物理設(shè)備)集線器冗懦、中繼器、調(diào)制解調(diào)器仇祭、網(wǎng)線披蕉、雙絞線、同軸電纜乌奇。這些都是物理層的傳輸介質(zhì)没讲。

    快遞寄送過(guò)程中的交通工具,就相當(dāng)于我們的物理層礁苗,例如汽車爬凑,火車,飛機(jī)试伙,船嘁信。

通信特點(diǎn):對(duì)等通信

對(duì)等通信,為了使數(shù)據(jù)分組從源傳送到目的地迁霎,源端OSI模型的每一層都必須與目的端的對(duì)等層進(jìn)行通信吱抚,這種通信方式稱為對(duì)等層通信。在每一層通信過(guò)程中考廉,使用本層自己協(xié)議進(jìn)行通信秘豹。

TCP/IP五層模型

TCP/IP五層協(xié)議和OSI的七層協(xié)議對(duì)應(yīng)關(guān)系如下。


五層協(xié)議.png

應(yīng)用層:應(yīng)用層確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需要昌粤。
運(yùn)輸層:解決進(jìn)程間的通信既绕。
網(wǎng)絡(luò)層:解決跨網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)通信問(wèn)題。
數(shù)據(jù)鏈路層:解決相鄰主機(jī)通信問(wèn)題涮坐。
物理層:物理層的任務(wù)就是透明地傳輸比特流凄贩。

最后補(bǔ)充一張圖

七層協(xié)議2.jpeg
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