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Internet 协议栈 TCP/IP 模型 、以太网封装以及解封装过程、物理层、链路层、网络层、传输层、应用层的作用 OSI 七层模型

  • 2022-10-25
    江西
  • 本文字数:1686 字

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Internet协议栈 TCP/IP模型 、以太网封装以及解封装过程、物理层、链路层、网络层、传输层、应用层的作用 OSI七层模型

TCP/IP 参考模型



以太网数据封装以及解封装过程: 




数据封装

应用层:数据单元

传输层:数据段

网络层:数据包

网络接口层:数据帧 (osi 第二数据链路层)



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各层次的传输数据单元



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 物理层:

发送端:

将上层交过来的帧,将帧当中的 bit 或一些 bit 把他变成物理信号、电磁波的信号,让这些比特流在介质当中传输给对方

接收端:

传输单位是比特

把物理媒体上承载的物理信号、电磁波信号、光信号、还原成原来的原来的数值数据(0101)。

作用:

1、传输一个个 bit

把数值数据转换成物理信号,然后承载在媒体上,然后从一点传到相邻的另外一点。

例如从这个计算机传送到另外一个交换机的网口上。

然后对方的网卡的物理层,把这个承载在媒体之上的物理信号反转回来,形成原来的数组数据。


链路层:

传输单位是帧,点到点的传输服务,转发,路由(全局找路,下一步往哪个端口走)

代表设备:交换机(二层设备)

数据链路层控制数据帧在物理链路上传输

作用:

1、在物理层提供的服务为基础,传输以帧(frame)为单位的数据,相邻的两点之间传输以帧为单位的数据。(相邻节点的传输、点到点传输)

2、因为物理层传输的还是一个个或一组组的比特,所以链路层要把这些比特区分出那些特殊的组合是一个帧的开始,那些特殊的帧的组合是一个结束中间就是一个帧。

3、把一堆堆的 bit 区分出哪些是开头,哪些是结尾,中间才是帧。

4、有些链路层提供的是可靠服务,有些链路层提供的是不可靠服务。

链路层在解决我到你,我们之间有数据相连的有线链路、无线链路,你把帧传送给我,我把帧传送给你,仅此而已。并不能解决原主机到目标主机的数据传输,所以就需要网络层。


网络层:

传输单位是(包)分组,端到端的传输服务

代表设备:路由器

作用:IP 寻址、路由转发

网络层的 PDU 被称为 Packet(包)

链路层提供的是相邻两点之间的传输,网络层提供的是原主机到目标主机、端到端之间的传输

网络层也叫 Internet 层,负责将分组报文从源主机发送到目标主机。



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作用:

1、在链路层提供的相邻两点的数据传输的基础上,传输以分组为单位的端到端的数据传输。

2、为网络中的设备提供逻辑地址,负责数据包的寻径和转发。常见的协议如 IPv4、IPv6、ICMP、IGMP 等。

只有端到端的网络传输并不足够,应用程序只靠网络层并不能直接跑起来,端到端是主机到主机的数据传输,传输的单位是分组,也就是分组数据传输。

传输层:

传输层传输的是数据

进程到进程的区分

将网络层传输过来的不可靠数据服务转成可靠的数据服务,不出错、不重复、不丢失、不乱序(TCP/UDP 协议就在传输层)



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 8 个比特(bit)=1 个字节(byte)

2 进制每进一位为一个比特(1100=四个 bit)多少个 0 和 1 就代表有多少比特


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作用:

1、传输层在网络层之上,借助于网络层主机到主机的传输服务,实现进程到进程的区分服务。

2、从 A 主机的某个进程,到 B 主机上的某个进程的传输。每个主机上都有很多进程,不能让数据发送到别的进程里,所以就需要传输层的服务,进程到进程的区分。

3、将网络层传输过来的不可靠数据服务转成可靠的数据服务(TCP/UDP 协议就在传输层)

4、应用进程可以在传输层提供的基础之上完成应用报文的报文交互。

TCP 协议传输文件规律:

TCP 三次握手:



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TCP 四次挥手:



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会话层:

建立、维护、管理会话连接

表示层:

数据格式化、加密、解密


应用层:

应用层的 PDU 被称为 Data(数据单元)

应用层为应用软件提供接口,是应用程序能够使用网络服务。应用层协议会指定使用相应的传输层协议,以及传输层所使用的端口等。

应用层的数据发出去前要交给传输层进行封装(加上 TCP 头部或 UDP 头部),然后交给网络层进行进一步的封装(添加包头,如 IPv4 的包头或 IPv6 的包头)



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报文实例:

总长度报文头部长度等于上一层长度



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作用:

应用层在传输层提供的服务之下完成应用报文和应用报文的交互(例如,访问网址,提交购物订单)

实现各种各样的网络应用的功能。



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ISO/OSI 参考模型 :

七层模型



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分层模型 TCP/IP:

四层模型

所有的网络设备都是依据 TCP/IP 四层网络模型设计的

将七层模型的物理层数据链路层合并成网络接口层网络层与传输层不变,将会话层、表示层、应用层合并成应用层



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 封装和解封装:



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