OSI參考模型和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)
OSI參考模型
OSI參考模型(OSI/RM)的全稱是開放系統(tǒng)互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)
OSI參考模型將網(wǎng)絡(luò)劃分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層诱告、傳輸層熔恢、會話層贾费、表示層穿铆、應(yīng)用層共七層
物理層艺演、數(shù)據(jù)鏈路層热芹、網(wǎng)絡(luò)層贱傀、傳輸層通常稱做底層(面向數(shù)據(jù)傳輸),是網(wǎng)絡(luò)工程師所研究的對象伊脓;會話層府寒、表示層、應(yīng)用層則稱做高層(面向用戶應(yīng)用)报腔,是用戶面向和關(guān)心的內(nèi)容株搔。
1.物理層
物理層是整個OSI參考模型的最底層,主要協(xié)調(diào)在物理媒體中傳送比特流所需的各種功能纯蛾。
物理層是建立在物理介質(zhì)之上的纤房,它提供的是機(jī)械和電氣接口,主要包括線纜翻诉、物理端口和附屬設(shè)備炮姨,如雙絞線捌刮、光纖、RJ45接口舒岸、串口等都是工作在這個層次的绅作。
物理層定義的典型規(guī)范包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIARS-449蛾派、V.35俄认、RJ45等。在物理層洪乍,數(shù)據(jù)的單位稱為比特(bit)眯杏。工作在這一層的主要設(shè)備有中繼器和集線器。
2.數(shù)據(jù)鏈路層
- 建立相鄰節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)鏈路典尾,通過差錯控制提供數(shù)據(jù)幀(frame)在信道上的無差錯傳輸役拴。
- 數(shù)據(jù)鏈路層在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸糊探。
- 該層的作用包括:物理地址尋址钾埂、數(shù)據(jù)的成幀、流量控制科平、數(shù)據(jù)的檢錯褥紫、重發(fā)等。
- 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的代表包括:SDLC瞪慧、HDLC髓考、PPP、X25弃酌、幀中繼等氨菇。在這一層,數(shù)據(jù)的單位稱為幀妓湘。
- 作在這一層的主要設(shè)備有網(wǎng)橋查蓉、低端的交換設(shè)備和Modem(調(diào)制解調(diào)器)之類的撥號設(shè)備。工作在這個層次上的交換機(jī)俗稱“二層交換機(jī)”榜贴。
3.網(wǎng)絡(luò)層
- 網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是選擇合適的網(wǎng)間路由和交換節(jié)點(diǎn)豌研,確保數(shù)據(jù)及時傳送。
- 網(wǎng)絡(luò)層將解封數(shù)據(jù)鏈路層收到的幀唬党,提取數(shù)據(jù)包(包中封裝有網(wǎng)絡(luò)層包頭鹃共,其中含有邏輯地址信息,即源站點(diǎn)和目的站點(diǎn)地址的網(wǎng)絡(luò)地址)驶拱。
- 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的代表包括:IP霜浴、IPX、OSPF等蓝纲。在這一層阴孟,數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)包(packet)房铭。工作在這一層的主要設(shè)備有路由器和三層交換機(jī)。
4.傳輸層
- 該層負(fù)責(zé)將報文準(zhǔn)確温眉、可靠缸匪、順序地從源端傳輸?shù)侥康亩耍ǘ说蕉耍@兩個端點(diǎn)可以在同一網(wǎng)段上类溢,也可以在不同網(wǎng)段上凌蔬。
- 傳輸層協(xié)議的代表包括:TCP、SPX等闯冷。在這一層砂心,數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)段(segment)。
5.會話層
會話層提供的服務(wù)可使應(yīng)用建立和維持會話蛇耀,并能使會話獲得同步辩诞。
在會話層及以上的高層次中,數(shù)據(jù)傳送的單位不再另外命名纺涤,統(tǒng)稱為報文(message)译暂。
6.表示層
表示層考慮的是兩個系統(tǒng)所交換的信息的語法和語義。如果通信雙方用不同的數(shù)據(jù)表示方法撩炊,他們就不能互相理解外永。表示層就是用于屏蔽這種不同之處的。
- 表示層的主要功能有:數(shù)據(jù)的編碼和解碼拧咳、數(shù)據(jù)語法轉(zhuǎn)換伯顶、語法
- 表示、表示連接管理骆膝、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)壓縮祭衩。表示層是各節(jié)點(diǎn)應(yīng)用程序、文件傳輸?shù)摹胺g官”阅签。
7.應(yīng)用層
- 應(yīng)用層是整個OSI參考模型的最高層掐暮,其主要作用是為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。應(yīng)用層包含用戶應(yīng)用程序執(zhí)行通信任務(wù)所需要的協(xié)議和功能愉择,如電子郵件和文件傳輸?shù)取?/li>
- 應(yīng)用層協(xié)議的代表包括:Telnet劫乱、FTP、HTTP锥涕、SNMP等衷戈。
TCP/IP體系結(jié)構(gòu)
TCP/IP,中文譯名為傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議层坠,又名網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議殖妇,它是由一組協(xié)議組成的協(xié)議族,其中包含兩個著名的協(xié)議:傳輸控制協(xié)議和網(wǎng)際協(xié)議破花。
1.應(yīng)用層
應(yīng)用層是面向用戶使用的層次谦趣,為終端用戶提供使用網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)疲吸。
應(yīng)用層包含了所有的高層協(xié)議,如:
1)FTP(File Transfer Protocol)是文件傳輸協(xié)議前鹅,一般上傳摘悴、下載會用到FTP服務(wù),數(shù)據(jù)端口是20舰绘,控制端口是21蹂喻。
2)TELNET服務(wù)是用戶遠(yuǎn)程登錄服務(wù),它使用23端口捂寿,使用明碼傳送口四,保密性差,但簡單方便秦陋。
3)DNS(Domain Name Service)是域名解析服務(wù)蔓彩,提供域名到IP地址之間的轉(zhuǎn)換。
4)SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)是簡單郵件傳輸協(xié)議驳概,用來控制信件的發(fā)送赤嚼、中轉(zhuǎn)。
5)POP3(Post Office Protocol 3)是郵局協(xié)議第3版本抡句,用于接收郵件探膊。
2.傳輸層
傳輸層提供了端到端的數(shù)據(jù)傳輸。
- 這一層包含兩個協(xié)議:傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP(User Datagram Protocol)待榔。
- TCP是一種面向連接的、可靠的流济、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議锐锣,提供了面向連接的可靠的數(shù)據(jù)傳送、重復(fù)數(shù)據(jù)抑制绳瘟、擁塞控制以及流量控制等功能雕憔。
- UDP提供了一種無連接的、不可靠的糖声、盡最大努力交付的服務(wù)斤彼。UDP協(xié)議主要用于那些“不想使用TCP提供的序列化或者流控功能,而希望自己提供這些功能”的應(yīng)用程序蘸泻。
3.互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層
TCP/IP中的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層對應(yīng)OSI參考模型中的網(wǎng)絡(luò)層琉苇,該層為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信。
該層的主要任務(wù)是將傳輸層產(chǎn)生的報文封裝成數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳送悦施,并且讓這些數(shù)據(jù)包獨(dú)立地到達(dá)目的地(目的地可能與源地在不同的網(wǎng)段上)并扇,這些數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地的順序可能與它們發(fā)送的順序不一致,數(shù)據(jù)包在傳送的過程中也可能丟失抡诞、傳錯穷蛹。在這種情況下土陪,如果有必要保證有序、正確地到達(dá)目的地肴熏,則由高層來負(fù)責(zé)鬼雀。
互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層主要有以下一些協(xié)議:
- 1)IP網(wǎng)際協(xié)議。是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層的核心協(xié)議蛙吏,是一種無連接協(xié)議取刃,不負(fù)責(zé)傳輸?shù)目煽啃裕痪哂辛髁靠刂坪筒铄e恢復(fù)功能出刷。IP協(xié)議提供了路由功能璧疗,它試圖把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳送到目的地,數(shù)據(jù)包路由和避免擁塞是需要解決的最主要問題馁龟。
- 2)ICMP(Internet Control Message Protocol)控制報文協(xié)議崩侠。IP協(xié)議提供了無連接的數(shù)據(jù)包傳送服務(wù),它在IP層加入一類特殊用途的報文機(jī)制坷檩,以滿足IP協(xié)議報告差錯的需求却音。該協(xié)議典型的應(yīng)用有:測試目的地的可達(dá)性(ping)、測試到達(dá)目的地的路徑(tracert)等矢炼。
- 3)ARP(Address Resolution Protocol)地址解析協(xié)議系瓢。用于將IP地址解析成硬件地址。
- 4)RARP(Reverse ARP)逆地址解析協(xié)議句灌。用于將硬件地址解析成IP地址夷陋。
4.網(wǎng)絡(luò)接口層
網(wǎng)絡(luò)接口層的主要作用是負(fù)責(zé)接收IP數(shù)據(jù)包并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送,或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀胰锌,抽出IP數(shù)據(jù)包骗绕,交給IP層。
- 網(wǎng)絡(luò)接口層直接控制著網(wǎng)絡(luò)層與介質(zhì)的通信资昧,主要任務(wù)有:組幀酬土、物理編址、流量控制格带、差錯控制撤缴、接入控制等。
網(wǎng)絡(luò)接口層常見的協(xié)議有:
1)802.3以太網(wǎng)協(xié)議叽唱。
2)802.4令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議屈呕。
3)802.11a/b/g無線局域網(wǎng)協(xié)議。
4)PPP點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議尔觉。