---

前言

      OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互连模型。ISO为了使网络应用更好的普及，推出了OSI参考模型。网络参考模型的目的就是能够让我们更好地规范网络，所以还出现了TCP/IP四层和五层模型

一、网络分层

在网络中常用的分层模型有两种
OSI参考模型
TCP/IP参考模型

为什么要对网络进行分层呢？因为这样可以将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程，整个流程更加清晰，复杂问题简单化，更容易发现问题并针对性的解决问题

                                                                               

二、七层参考模型功能介绍

在通信的过程中，端口到端口通信属于传输层，点到点通信属于网络层

三、TCP/IP五层模型常见协议

同IP不同协议与服务之间可以通过端口号来区分
协议端口号取值范围：1~65535

1、网络层协议介绍

（1）ICMP

     (控制信息协议，所使用IP协议号为1)

     ping功能所使用的协议，进行连通性测试和结果的反馈。traceroute使用的也是icmp协议，相比较ping，traceroute能够追踪到到达目标所经过的沿途路由点，如下所示：
              C:\Users\1fengtianyunyue>tracert baidu.com

              通过最多 30 个跃点跟踪
              到 baidu.com [220.181.38.148] 的路由:

             1     3 ms     5 ms     3 ms  192.168.1.165
             2     *        *        *     请求超时
             3    45 ms    26 ms    19 ms 
             4    ...........................................省略

（2）IGMP

     (组播协议即组管理协议，IP协议号为2)

     互联网组管理协议是TCP/IP协议族中负责IP组播成员管理的协议，用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系

（3）IP

     (网络之间互连的协议)

     它可以向传输层提供各种协议的信息，例如TCP、UDP等，对下可将IP信息包放到链路层，通过以太网、令牌环网络等各种技术来传送

（4）ARP

     (正向地址解析协议)

     数据传输通讯地址：源IP、源MAC、目标IP、目标MAC
     使用场合：已知目标IP，未知目标MAC
     工作原理：PC1已知PC2的IP地址，未知PC2的MAC地址，PC1发送ARP广播给二层交换机，二层交换机进行广播泛洪，二层交换机下所有PC都会收到该广播消息，每个PC将自身IP与广播目标IP相比对，一致的话会接收并回数据包给PC1，PC1接收到返回的数据包后会记录下该PC的IP和MAC地址，记录到ARP缓存表中；不一致的则会直接丢弃 主机有ARP缓存表，记录IP地址和MAC地址对应的关系
     主机与主机数据通信时会封装源IP、目标IP、源MAC、目标MAC
     在当前主机没有在ARP缓存表中查找到目标主机对应的MAC地址信息时
     会发送arp请求IP地址的广播报文
     非目标主机收到该广播时会丢弃，目标主机收到该广播时，会发送单播的回应报文
     主机收到回应报文时，会将目标IP地址和MAC地址写入当前主机的ARP缓存表中
     路由器的工作原理：
     当数据进入路由器时
     拆二层数据，查看三层数据
     选路 ：查看目标IP地址，找到相应的路由表，来进行数据转发
     转发 ：通过ARP协议，请求对方接口的MAC地址信息，重新封装二层数据，将数据包转发
     特点：IP不变，MAC会变

（5）RARP

     (反向地址解析协议)

     使用场合：已知目标MAC，未知目标IP时候用

2、传输层协议介绍

（1）TCP

     (传输控制协议，ip协议号为6)

     TCP传输控制协议被称为面向连接的可靠传输协议，通过三次握手四次挥手建立可靠连接，有重传机制，三次握手、四次断开、分段重传、滑动窗口机制保证了数据完整性，缺点是这些机制需要耗费大量时间，因此效率较低

（2）建立TCP连接的三次握手原理
 

     客户端向服务器发送SYN连接请求，服务器收到SYN请求后，会针对客户端的SYN请求进行ACK响应的同时也会同步发送SYN连接请求，客户端收到服务器发送过来的SYN连接请求时，会回复ACK响应

（3）为什么要三次握手

     第一次握手是客户端发送SYN连接请求，服务端收到了，得出结论客户端的发送能力和服务端的接收能力正常，第二次握手服务端发ACK确认和SYN连接请求，客户端收到了SYN连接请求，得出结论：服务端的接收、发送能力和客户端的发送能力均正常，此时服务端还不能确定客户端的接收能力是否正常，第三次握手：客户端发ACK确认，服务端收到了，这时候服务端就得出结论，客户端的接收功能也正常，这样，就建立了可靠的连接，因此，需要三次握手才能确认双方的接收与发送能力是否正常，才能建立可靠的连接

（4）四次断开原理

     客户端向服务器发送FIN断开请求，服务器收到请求后，回复一个ACK确认，服务器向客户端发送FIN断开请求，客户端收到后，回复一个ACK确认

（5）握手是三次，为什么断开要四次

     那是因为握手的时候并没有数据传输，所以服务端的SYN连接请求和ACK确认报文可以一起发送，但是挥手的时候有数据在传输，所以ACK确认和FIN断开连接请求报文不能同时发送，需要分两步，所以会比握手多一步

（6）什么是TCP半关闭状态

     客户机向服务器发送了FIN请求，服务器也给了ACK响应，因为服务器向客户机还有数据要传输，因此服务器并没有向客户机立即发送FIN请求，成了TCP半关闭状态

（7）UDP

     (用户数据报协议，ip协议号为17)

     面向无连接的不可靠的传输层协议，优点是虽没有机制保证数据传输的可靠性，但是效率很高，缺点是可靠性不高
     TCP和UDP是根据浏览大小和效率来选择的
     语音、视频等要耗费很多流量且要高效率，用UDP
     应用服务对浏览带宽要求不高，可靠性要求较高，用TCP
     

3、应用层协议介绍

（1）HTTP

     (超文本传输协议，端口号为TCP的80)

     HTTP是基于客户/服务器模式，且面向连接的，如web服务

（2）FTP

     (文件传输协议，端口号为TCP的20和21)

     20端口为数据层面，主要用来传输数据，21端口为为控制层面，控制用户是否有权限登录及登陆后权限内容

（3）TFTP

     (简单文件传输协议，端口号为UDP的69)

     主要用于上传和下载小文件，常用于路由器交换机iso系统升级或更新

（4）SMTP

     (简单邮件传输协议，端口号为TCP的25)

     主要用于邮件的发送

（5）SNMP

     (简单网络管理协议，端口号为UDP的161、162)

     主要用于监控网络设备

（6）DNS

     (域名解析协议，端口号为UDP的53)

     主要用于将域名解析为IP地址，或将IP地址解析为域名

四、五层模型常见设备

结语

     OSI引入了服务、接口、协议、分层的概念，TCP/IP借鉴了OSI的这些概念建立TCP/IP模型，OSI先有模型，后有协议，先有标准，后进行实践，而TCP/IP则相反，先有协议和应用再提出了模型，且是参照的OSI模型，OSI是一种理论下的模型，而TCP/IP已被广泛使用，成为网络互联事实上的标准