计算机网络参考模型

OSI七层模型每层的功能

1~3层为点到点

4~7层为端到端

应用层（第7层）

应用层提供的就是人与应用程序交互的界面，如图形界面，命令行界面等等。要注意的是，这个应用程序必须是属于网络应用程序，如Telnet(远程登录)、FTP、web浏览器、Email、Http、Smtp等等。

表示层（第6层）

表示层是用来确定信息该以怎样的方式呈现给用户，如文本方式、图形方式、视频方式等。所以表示层有很多协议和标准，如ASCLL（文本用的）、JPEG（图形用的）、WAV（音频用的）、MPEG（视频用的）等等很多很多。

会话层（第5层）

会话层是用来负责网络连接的建立和终止。为了建立连接或终止连接，会话层要与传输层不断的通信。如RPC（远程过程调用）、以及使用了RPC的NFS（网络文件系统）等

传输层（第4层）

传输层显然是做数据传输工作的。通常传输分为有保证的数据传输和无保证的数据传输。对于有保证的传输，传输层还要负责差错侦测和差错校正。对于无保证的数据传输，传输层只要负责差错侦测就可以了，差错校正由应用层去做。传输中也需要一些协议，如TCP/IP,UDP,IPX,SPX。IPX协议提供的是无保证的传输，如果要有保证的传输就要用SPX。IP也是无保证的传输，如果要有保证传输就要用TCP。

网络层（第3层）

网络层用于提供逻辑拓扑和第3层地址。一般网络设备都有一个逻辑地址，或称为第3层地址。逻辑地址由2部分组成，网络号和主机号。网络号用来标识某个网段，主机号用来标识这个网段上的某台设备。网络层要做的事情就是给网络设备分配网络拓扑中逻辑地址。网络层需要用的协议如 TCP/IP、IPX、APPLE TALK、DECNET。

数据链路层（第2层）

网络层是为设备提供逻辑地址的，而数据链路层则是给设备提供物理地址或硬件地址，也就是我们常说的MAC（Media Access Control,媒体访问控制器）地址。数据链路层还规定了网络设备如何去访问与之相连的设备。另外数据链路层还负责从物理层接收比特（二进制0和1），并将其重新组成原始的数据。在局域网里数据链路层使用的协议和标准如：IEEE802.2 、802.3 、802.5；Ethernet Ⅱ；FDDI；在广域网中要用到ATM、帧中继、HDLC（高级数据链路控制）、PPP等等。通常在数据链路层运行的设备有：交换机、网桥、网络接口控制器或网络接口卡（NIC）。

物理层（第1层）

物理层负责的是网络连接的物理技术细节，包括接口类型、线缆类型、线缆每端的连接器、线缆上每个连接的针脚排列，如：双绞线、光纤、RJ45、DB9。运行在物理层的设备如：集线器、中继器。中继器用于扩展网段，而集线器本质也是一个中继器，可以把多个网段链接在一起。另外物理层还负责发送和接收比特，也就是二进制如何转变成物理层信号，即将0和1转变成电信号（电缆用的）或者是光信号（光纤用的）。

OSI七层模型每层的特点

物理层
如何使用物理信号来表示数据1和0
数据传输是否可同时在两个方向上进行
通信双方如何建立和中止连接
物理接口特性

数据链路层
数据帧封装结构
源和目的方的物理地址
数据校验功能

网络层
数据包封装结构
源和目的方的逻辑地址
根据包头的逻辑地址选路

传输层
用户进程间的通信

会话层
建立用户间的会话关系

表示层
定义传递信息的语法和语义
编码和解码、压缩解压缩、加密解密

应用层
提供与用户的接口

TCP/IP协议族的组成

应用层
HTTP 超文本传输协议(80)
FTP 文件传输协议(21)
TFTP 简单文件传输协议(69)
SMTP 简单邮件传输协议(25)
SNMP 简单网络管理协议(161)
DNS 域名系统(53)

传输层
TCP:传输速度慢、有连接、安全可靠

UDP:传输速度快、无连接、不安全

网络层

ICMP 网际控制报文协议
IGMP 网际组管理协议
IP 网络互联协议
ARP 地址解析协议
RARP 逆向地址解析协议

物理层和数据链路层

支持所有标准和专用的协议

封装过程

应用层：原数据（为二进制数据）传送到传输层

传输层：接收到上层数据，加上tcp头部，数据形成数据段，然后把数据传送到下层

网络层：接收到上层数据段时，加上IP头部，数据形成数据包，然后把数据包传输到下层

数据链路层：接收到上层数据包时，加上mac地址头部和尾部，数据形成数据帧，然后把数据变成bit流，传送给下层。

物理层：接收到上层bit流时，把bit流转换为电信号，在网线中传输，如果是光纤，就是光信号

解封装过程

物理层：收到电信号，把电信号转换成bit流，传输给数据链路层

数据链路层：收到bit流之后，把bit流转换成数据帧，去掉mac头部和尾部，把数据包传输到网络层

网络层：收到数据包，去掉ip头部，把数据段交给传输层

传输层：收到数据段，去掉tcp头部，把原始数据交给应用层

应用层：收到原始数据进行处理

PDU协议数据单元

传输层 ------> 数据段

网络层 ------> 数据包

数据链路层 ------> 数据帧

物理层 ------>bit流

设备与层之间的关系

应用层 ------> 计算机

传输层 ------> 防火墙

网络层 ------> 路由器

数据链路层 ------>交换机

物理层 ------> 网卡

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