1 开放系统互连(OSI)参考模型

1.1 OSI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。

分层	功能
应用层	网络服务与最终用户的一个接口
表示层	数据的标识、安全、压缩
会话层	建立、管理、中止会话
传输层	定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错效验
网络层	进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择
数据链路层	建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错效验等功能
物理层	建立、维护、断开物理连接

1.2 七层功能

应用层------ 网络服务与最终用户的一个接口（用户操作）

只要在系统中打开一个程序，那么系统会随机分配一个端口号给应用程序端口号的作用：确定系统上的某一应用程序
表示层------数据的表示、安全、压缩（人的语言翻译成计算机）

将接收到的数据翻译成二进制数据，并指定数据的存储格式、加密格式，解密、压缩等等工作
会话层------建立、管理、中止会话

是否允许建立会话连接，建立了不同操作系统的之间的会话，通过一些协议去判断符合确定你的两个软件之间是否可以进行通信
传输层------ 定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验

将上层数据分片并加上端口号封装成数据段，或通过对报文头中的端口识别，实现网络中不同主机上的用户进程之间的数据通信。使用不同的协议，可以决定数据传输的快慢，安全等
TCP:可靠传输，传递数据前必须事先建立连接，可靠性高，传输效率低
UDP:不可靠传输，数据可以直接发送，传输效率高，可靠性低
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

将上层数据加上源和目的方的逻辑（IP）地址封装成数据包，实现数据从源端到目的端的传输
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）

将上层数据加上源和目的方的物理(MAC）地址封装成数据帧，MAC地址是用来标识网卡物理地址，建立数据链路;当发现数据错误时，可以重传数据帧
物理层------建立、维护、断开物理连接

报文头部和上层数据信息都是由二进制数组成的，物理层将这些二进制数字组成的比特流转换成电信号在网络中传输。

1.3 数据封装

传输层： tcp或udp头部+上层数据数据段

↓

网络层： ip头部+数据段数据包

↓

数据链路层: mac头部+数据包+校验位数据帧

↓

物理层： bit流电流

2 TCP/IP模型

2.1 什么是TCP/IP

TCP/IP 是传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）的简称，是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇，只是因为TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

2.2 TCP/IP模型与OSI模型比较

OSI参考模型与TCP/IP模型都采用了分层体系结构，将庞大而复杂的问题转化为着干个较小且易于处理的子问题。不同的是OSl参考模型划分7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，而TCP/IP参考模型最多划分了5个层次，分别是物理层，数据链路层、网络层、传输层和应用层，将OSI参考模型中的高三层合并为一层统称应用层。在层次结构上，两者都采用了分层体系结构，但是TCP/IP参考模型比OSI参考模型更简化。

2.3 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

网络层：

IP协议：（Internet Protocol，网际协议），而 IP 又由四个支撑协议组成：

ARP（地址解析协议）：是将IP地址转换成物理mac地址的协议
RARP（逆地址解析协议）：是根据物理mac地址转换成IP地址的协议
ICMP（网际控制报文协议）：ping 网络连通性检测检测网络连通性
IGMP（网际组管理协议）：一个组播协议，该协议运行在主机和组播路由器之间传输层：
TCP ：传输控制协议可靠协议（安全性高，速度慢）
UDP：用户数据报协议不可靠协议（安全性不高，速度快）

应用层：

HTTP（超文本传输协议）：是一个简单的请求-响应协议，现在主要的场景是web服务，就是网页的传输，默认使用tcp的80端口 http
HTTPs：是以安全为目标的 HTTP 通道，在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性，默认使用tcp的443端口当当买书，
FTP文件传输协议：FTP（ File Transfer Protocol）提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限，默认使用tcp的20，21端口
TFTP简单文件传输协议：是一个小而易于实现的文件传送协议，TFTP只支持文件传输，不支持交互，没有庞大的命令集。也没有目录列表功能，以及不能对用户进行身份鉴别，默认使用udp的69端口
SNMP简单网络管理协议：是专门设计用于在 IP 网络管理网络节点（服务器、工作站、路由器、交换机及HUBS等）的一种标准协议，默认使用udp的161端口
SMTP简单邮件传输协议：一组用于从源地址到目的地址传送邮件的规则，并且控制信件的中转方式，用于邮件的发送，默认使用tcp的25端口
POP3邮局协议版本3：用于邮件的接收，默认使用tcp的110端口
telnet远程登陆协议：一种字符模式的终端服务，可以使用户通过网络进入远程主机或网络设备，然后对远程主机或设备进行操作，默认使用tcp的23端口
ssh安全的远程登陆协议，默认使用tcp的22端口ssh
DNS 域名解析系统：将域名和IP地址相互映射，默认使用tcp和udp的53端口 www.baidu.com ip地址 dns udp tcp 程序进程：运行中的程序0-65535
DHCP（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码，默认使用udp的67和68端口。

网络基础-OSI和TCP/IP