osi七层与TCP\IP协议

墨语清言
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1.为什么要分层

旧模型：专有产品，由一个厂商控制应用程序和嵌入的软件

基于标准的模型：多厂商软件，分层方法

1.1层次划分的必要性：

很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们运行完全不同的操作系统，但 T C P / I P协议族允许它们互相进行通信。这一点很让人感到吃惊，因为它的作用已远远超出了起初的设想。

T C P / I P起源于6 0年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到 9 0年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式。它是一个真正的开放系统，因为协议族的定义及其多种实现可以不用花钱或花很少的钱就可以公开地得到。它成为被称作“全球互联网”或“因特网( I n t e r n e t )”的基础，该广域网（WA N）已包含超过1 0 0万台遍布世界各地的计算机。

计算机网络是由许多硬件、软件和协议交织起来的复杂系统。由于网络设计十分复杂，如何设计、组织和实现计算机网络是一个挑战，必须要采用科学有效的方法。

硬件没有统一标准，软件也没有统一标准

你单独一台计算机 只是一台普通的计算机

全球互联网，网络之间需要通信

不同厂商之间的设备无法通信

统一的标准

iso

1.2层次划分的方法

1.网络的每层应当具有相对独立的功能（便于排错）这个功能用不了 必然是你这层处理问题
2.梳理功能之间的关系，使上一个功能可以实现为另一个功能提供必要的服务，从而形成系统的层次结构， 环环相扣（紧密联系）
3.为提高系统的工作效率，相同或相近的功能仅在一个层次中实现，而且尽可能在较高的层次中实现
4.每一层只为相邻的上一层提供服务

1.3层次划分的优点

1.各层之间相互独立，每一层只实现一种相对独立的功能，使问题复杂程度降低，利于针对解决问题

2.灵活性好，各层内部的操作不会影响其他层

3.结构上可分割开，各层之间都可以采用最合适的技术来实现

4.易于实现和维护，因为整个系统已被分解成相对独立的子系统

5.能促进标准化工作，因为每一层的功能及其提供的服务都有了精确的说明

2.七层模型

七层划分为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

src=http___image1.bubuko.com_info_202007_20200717193622937860.png&refer=http___image1.bubuko.webp 2.1应用层------ 网络服务与最终用户的一个接口（用户操作）

2.2表示层------数据的表示、安全、压缩（人的语言翻译成计算机）

2.3会话层------建立、管理、中止会话

2.4传输层------ 定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验

2.5网络层------定义逻辑地址、实现不同网络之间的寻址，理论选择转发数据的最佳路径

2.6数据链路层--------建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能（交换机 网卡）

2.7物理层------建立、维护、断开物理连接

tips:

网络层及以下的通信为点对点通信

传输层的通信为端到端通信

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PDU: Protocol Data Unit,协议数据单元是指对等层次之间传递的数据单位

1.物理层的 PDU是数据位 bit

2.数据链路层的 PDU是数据帧 frame

3.网络层的PDU是数据包 packet

4.传输层的 PDU是数据段 segment

5.其他更高层次的PDU是消息 message

3.七层总结

层次模型作用数据单元主要设备
物理层建立、维护、断开物理连接比特流网卡
数据链路层进行硬件地址寻址，差错校验等功能数据帧交换机
网络层进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择数据包路由器
传输层定义传输数据的协议端口号，以及流量和差错校验数据段防火墙
会话层建立、管理、中止会话message计算机
表示层数据的表示、压缩、格式化、加密message计算机
应用层网络服务与最终用户的一个接口message计算机

4. TCP/IP 参考模型

TCP/IP是一组用于实现网络互连的通信协议。Internet网络体系结构以TCPIP为核心。基于TCPIP的参考模型将协议分成四个层次，它们分别是:网络接口层、网络层（主机到主机)、传输层、和应用层。

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5.数据封装与解封的过程

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6. TCP/IP协议族的组成

模型层协议
物理层IEEE802.3有线局域网（以太网） IEEE802.11无线局域网标准
数据链路层Point-to-Point Protocol
网络层IP （ICMP IGMP ARP RARP）
传输层TCP UDP
应用层HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS
  • 应用层：HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、DNS
  • 传输层：TCP（可靠）、UDP（不可靠）
  • 网络层：IP、ARP、RARP、ICMP、IGMP
  • 物理层和数据链路层：由底层网络定义的协议。IEEE 802.3有线局域网（以太网）标准，即有线网络；IEEE 802.11无线局域网标准，即无线网络。

每层对应的端口号和协议：

  • 应用层： http（端口号80 tcp） ftp（端口号20 21 tcp） tftp（端口号69 udp） dns（端口号53 tcp udp） ssh（端口号22） telnet（端口号23）
  • 传输层 tcp udp
  • 网络层： arp icmp

端口号作用：

1.区别系统内的进程
2.服务端 端口号 固定
3.客户端随机
4.前1000 左右不能使用

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