一、网络分层
计算机网络的结构一般分为三种类型:OIS的七层协议、TCP/IP的四层协议、讲述原理的五层协议
OIS的七层协议:概念清晰,理论也比较完整,但复杂又不实用。
TCP/IP的四层协议:它包含应用层、运输层(传输层)、网际层和链路层(网络接口层)
讲述原理的五层协议:
为了方便学习,折中OSI体系结构和TCP/IP体系结构,综合二者的优点,这样既简洁,又能将概念讲清楚。
TCP/IP与OSI最大的不同在于:OSI是一个理论上的网络通信模型,而TCP/IP则是实际运行的网络协议。
- 物理层(Physical Layer): 物理层负责处理与物理介质(如电缆、光纤等)相关的通信任务,包括数据的比特流传输、信号编码、硬件接口等。在这一层,数据以比特(bit)为单位进行传输。传输信息所用的一些在物理层传输媒体,如双绞线、同轴电缆、光缆、无线信道等,并不在物理层协议之内,在物理层协议的下面。因此也有人把物理层下面的物理传输媒体当作第0层。
- 数据链路层(Data Link Layer): 数据链路层通常简称为
链路层。数据链路层在两个相邻节点传输数据时,将网络层交下来的IP数据报组装成帧,在两个相邻节点之间的链路上传送帧。 - 网络层(Network Layer): 网络层负责处理网络寻址和路由选择,以确定数据包从源节点到目的节点的最佳路径。网络层使用 IP 地址进行寻址。此外,网络层还负责处理分组和重组数据包。在这一层,数据以数据包(packet)为单位进行传输。
- 传输层(运输层)(Transport Layer): 传输层负责提供两台主机中进程之间的通信的传输服务,包括数据的分段、传输、重组和确认。传输层还负责处理流量控制和差错控制。常见的传输层协议有 TCP(传输控制协议)和 UDP(用户数据报协议)。
- 传输控制协议 (Transmission Control Protocol,TCP):提供面向连接的、可靠的数据传输服务,数据传输的基本单位是报文段(segment);
- 用户数据报协议 (User Datagram Protocol,UDP):提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务,但不保证数据传输的可靠性,数据传输的基本单位是用户数据报。
- 会话层(Session Layer): 会话层负责建立、管理和断开网络中的通信会话。会话层通过会话标识符来区分不同的通信会话,以确保数据流向正确的目的地。
- 表示层(Presentation Layer): 表示层负责处理数据的表示和编码问题,以确保发送方和接收方的数据格式兼容。此外,表示层还负责进行数据加密和解密、数据压缩和解压缩等操作。
- 应用层(Application Layer): 应用层是体系结构中的最高层。应用层的任务是通过应用进程间的交互来完成特定的网络应用。 应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。这里的进程就是指主机中正在运行的程序。对于不同的网络应用需要有不同的应用层协议。互联网中的应用层协议很多,如域名系统DNS、支持万维网应用的HTTP协议、支持电子邮箱的SMTP协议,等等。我们把应用层交换的数据单元称为报文。
通过将网络通信过程划分为七个层次,OSI 模型有助于简化网络协议的设计}