OSI网络分层模型

网络结构的标准模型是OSI模型，它是由国际互联网标准化组织(ISO)定义的网络分层模型，目前没有完全按照该模型实现的网络协议栈。在实际中TCP/IP协议栈更为广泛。 IOS/OSI开放互联模型采用7层结构。如下图： OSI七层模型

在OSI中共有7个层次:

  • 物理层：它规定了物理线路和设备的触发、维护、关闭物理设备的机械特性、电气特性、功能特性和过程为上层的传输提供了—个物理介质本层是通信端点之间的硬件接口。本层中数据传输的单位为比特(b)。属于本层定义的规范有ELATIA RS-232、 ELATIA RS-449 、V.35、 RJ-45 等,实际使用中的设备如网卡等属于本层
  • 数据链路层：数据链路层在物理介质基础上提供可靠的数据传输，这一层利用通信信道实现无差错传输，提供物理地址寻址、数据成帧、数据的检测重发、流量控制、链路控制。数据链路层中数据单位为帧(frame)。属于本层定义的规范有SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等，实际中MAC属于本层。
  • 网络层：网络层负责将各个子网之间的数据进行路由选择，将数据从一个主机传送到另一个主机，功能包括网际互联、流量控制和拥塞控制。本层中数据的单位为数据包（packet）。属于本层定义的范围有IP、IPX、RIP、OSPF等。
  • 传输层：将上层的数据处理为分段数据，提供可靠或者不可靠数据传输，为上层掩盖下层细节，保证会话层的数据信息能够传送到另一方的会话层，但不一定传送到另一方的应用层。在传输层数据的单位为数据段(segment)。属于本层定义的规范有TCP、UDP、SPX等。
  • 会话层：管理主机之间的会话过程，包括会话的建立、终止和会话过程中的管理，来提供服务请求者和提供者之间的通信，属于本层定义的规范有TCP、UDP、SPX等。
  • 表示层：表示层堆网络传输的数据进行变换，包括数据加密、压缩、格式的转换等。属于本层定义的有 ASCII、JPEG、MPEG等标准。
  • 应用层：应用层为应用程序提供访问网络服务的接口，为用户提供常用的应用。基于本层定义的规范有Telnet、FTP、HTTP、SNMP、P2P等应用层协议。

TCP/IP 介绍

TCP/IP协议栈参考模型

经典的TCP/IP参考模型从上至下分为4个层次：应用层、传输层、网络层和主机到网络层。

各层的主要功能如下：

  • 网络接口层：包括设备和数据链路层的主机到网络层。表示与物理网络的接口，但TCP/IP本身并没有真正描述这一部分，只是指出主机必须使用某种协议与网络连接，以便能在其上传递IP分组。具体的物理网络可以是各种类型的局域网。网络接口层的责任是从主机或节点接收ip分组，并把他们发送到指定的物理网络上。
  • 网络互联层：网络互联层是整个TCP/IP协议栈的核心。它讲数据包进行分组并发往目的主机或者网络，为了尽快的发送分组，一个数据包的分组可能要经过不同的物理网络。
  • 传输层：功能是使源端和目的端主机上的对等实体可以进行通信。这里定义了两个端的端到端的协议。第一个是传输控制协议TCP。它是一个面向连接的协议，允许从一台机器发出的字节流无差错的发往互联网上的其他机器。它把输入的字节流分成报文段，并传给互联网网络层。在接收端，TCP接收进程把收到的报文段再组装成输出流。TCP还要处理流量控制，以避免快速发送方向低速接收方发送过多的数据而使接收方无法处理。第二个协议是用户数据报协议UDP。它是一个不可靠的、无连接协议，被广泛的应用于只有一次的客户服务器模型的请求应答查询，以及快速递交比准确递交更重要的应用程序，如传输语音或者影响。
  • 应用层：包含所有的高层协议，最早引入的是虚拟终端协议TELNET、文件传输协议FTP、电子邮件协议SMTP。

物理层

物理层在实际工作中涉及的部分比较少，主要内容要点如下

  1. 信道、信号、带宽、码元、波特和速率的基本概念。
  2. 奈奎斯特定理与香农定理
  3. 信源与信宿
  4. 编码与调制
  5. 电路交换、报文交换与分组交换
  6. 数据报与虚电路
  7. 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质
  8. 物理层接口的特性
  9. 物理层联网设备中继器
  10. 物理层联网设备集线器

数据链路层

  1. 数据链路层的组帧和差错控制功能。
  2. 流量控制、可靠性传输、滑动窗口机制
  3. 停止-等待协议，后退N帧协议(GBN)，选择重传协议(SR)
  4. 信道划分节制访问控制，包括频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多路复用
  5. 对随机访问戒指的访问控制，包括ALOHA协议、CSMA协议、CSMA/CD协议、CSMA/CA协议
  6. 对轮询访问介质的访问控制：令牌传递协议
  7. 局域网体系结构
  8. 以太网与IEEE 802.3
  9. IEE 802.11
  10. 令牌环网
  11. 广域网
  12. PPP协议
  13. HDLC协议
  14. 网桥
  15. 局域网交换机及其工作原理

网络层

  1. 异构网络互联
  2. 路由与转发
  3. 拥塞控制
  4. 静态路由与动态路由
  5. 距离-向量路由算法
  6. 链路状态路由算法
  7. 层次路由
  8. IPv4分组
  9. IPv4地址与MAT
  10. 子网划分与子网掩码、CIDR
  11. ARP协议、DHCP协议、ICMP协议
  12. IPv6的主要特点
  13. IPv6地址
  14. 自治系统
  15. 域内路由与域间路由
  16. RIP路由协议、OSF路由协议、BGP路由协议
  17. 组播
  18. IP组播地址
  19. 组播路由算法
  20. 移动IP
  21. 移动IP通信过程
  22. 路由器的组成和功能
  23. 路由表与路由转发

传输层

  1. 传输层的功能
  2. 传输层寻址与端口
  3. 无连接服务与面向连接服务
  4. UDP数据报
  5. UDP校验
  6. TCP报文段
  7. TCP连接管理
  8. TCP可靠传输
  9. TCP流量控制与拥塞控制

应用层

  1. C/S模型
  2. P2P模型
  3. 层次域名空间
  4. 域名服务器
  5. 域名解析过程
  6. WWW的概念与组成结构
  7. HTTP协议

results matching ""

    No results matching ""