第2章isoosi和tcpip模型
- 格式:ppt
- 大小:1.10 MB
- 文档页数:16
OSI七层模型与TCPIP五层模型博主是搞是个FPGA的,⼀直没有真正的研究过以太⽹相关的技术,现在终于能静下⼼学习⼀下,希望⾃⼰能更深⼊的掌握这项最基本的通信接⼝技术。
下⾯就开始搞了。
⼀、OSI参考模型今天我们先学习⼀下以太⽹最基本也是重要的知识——OSI参考模型。
1、OSI的来源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为了更好的使⽹络应⽤更为普及,推出了OSI参考模型。
其含义就是推荐所有公司使⽤这个规范来控制⽹络。
这样所有公司都有相同的规范,就能互联了。
2、OSI七层模型的划分OSI定义了⽹络互连的七层框架(物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层),即ISO开放互连系统参考模型。
如下图。
每⼀层实现各⾃的功能和协议,并完成与相邻层的接⼝通信。
OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。
某⼀层的服务就是该层及其下各层的⼀种能⼒,它通过接⼝提供给更⾼⼀层。
各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的⽆关。
3、各层功能定义这⾥我们只对OSI各层进⾏功能上的⼤概阐述,不详细深究,因为每⼀层实际都是⼀个复杂的层。
后⾯我也会根据个⼈⽅向展开部分层的深⼊学习。
这⾥我们就⼤概了解⼀下。
我们从最顶层——应⽤层开始介绍。
整个过程以公司A和公司B的⼀次商业报价单发送为例⼦进⾏讲解。
<1> 应⽤层OSI参考模型中最靠近⽤户的⼀层,是为计算机⽤户提供应⽤接⼝,也为⽤户直接提供各种⽹络服务。
我们常见应⽤层的⽹络服务协议有:HTTP,HTTPS,FTP,POP3、SMTP等。
实际公司A的⽼板就是我们所述的⽤户,⽽他要发送的商业报价单,就是应⽤层提供的⼀种⽹络服务,当然,⽼板也可以选择其他服务,⽐如说,发⼀份商业合同,发⼀份询价单,等等。
<2> 表⽰层表⽰层提供各种⽤于应⽤层数据的编码和转换功能,确保⼀个系统的应⽤层发送的数据能被另⼀个系统的应⽤层识别。
OSI七层模型和TCPIP模型及对应协议(详解)1.OSI七层模型OSI(Open Systems Interconnection)七层模型是国际标准化组织(ISO)制定的一种网络体系结构模型,将计算机网络的功能划分为七个层次,每个层次负责不同的任务。
这些层次从底层到顶层分别为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
-物理层:负责传输比特流,即原始的0和1的比特流。
-数据链路层:将物理层传输的数据流划分为数据帧,并在物理传输媒介上发送和接收数据帧。
-网络层:负责通过不同网络节点进行数据的路由和转发,实现数据包的传输。
-传输层:负责端到端的通信连接,在传输过程中确保数据的可靠传输和错误控制。
-会话层:负责建立、管理和终止应用程序之间的通信会话。
-表示层:负责数据的格式化和解码、加密和解密,确保接收方能够正确理解发送方的数据。
-应用层:提供用户与网络的接口,支持各种应用程序的网络访问和通信。
2.TCP/IP模型TCP/IP模型是一种通信协议体系结构,目前是互联网的基础协议。
TCP/IP模型由四个层次构成,分别为网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
-网络接口层:负责将数据帧从物理层传输到网络层,并对数据进行分割和重组。
-互联网层:负责将数据包从源主机传输到目的主机,包括IP协议、ARP协议和ICMP协议等。
-传输层:负责数据的可靠传输和错误控制,包括TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)等。
-应用层:提供用户与网络的接口,支持各种应用程序的网络访问和通信,包括HTTP、FTP、SMTP等协议。
3.OSI七层模型和TCP/IP模型的对应关系及协议:-OSI的物理层对应TCP/IP的网络接口层,协议包括以太网、Wi-Fi 等。
-OSI的数据链路层对应TCP/IP的网络接口层,协议包括以太网、Wi-Fi等。
-OSI的网络层对应TCP/IP的互联网层,协议包括IP、ARP、ICMP等。
TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议TCP/IP模型和OSI七层参考模型是两种不同的网络协议体系架构,用于描述和管理计算机网络中传输数据的过程。
虽然它们是两个独立的模型,但是它们之间存在着很多相似之处。
下面详细介绍TCP/IP模型和OSI七层参考模型各层的功能和主要协议。
一、TCP/IP模型TCP/IP模型是互联网常用的网络协议体系架构,由四个层次构成,即网络接口层、网际层、传输层和应用层。
1.网络接口层:网络接口层是通过物理连接和电流,将数据变成二进制电信号以便于在网络中传输。
它负责将数据包转换成比特流传输,是数据在局域网中的传输介质,主要包含物理层和数据链路层。
物理层:负责物理传输介质的传输细节,如光纤、电缆等。
数据链路层:负责数据在物理网络中的传输,通过帧传输保证数据的准确性,如以太网、WiFi等。
主要协议:Ethernet、PPP、ARP等。
2.网际层:网际层是在网络中定位和标识主机的过程,它负责通过IP地址将数据传输到目标主机。
网际层是TCP/IP模型中最重要的层,提供传送和路由数据包的功能。
主要协议:IP、ICMP、ARP、RARP等。
3.传输层:传输层主要是为应用层提供可靠的数据传输,负责数据的分段、传输和排序,确保数据的有序、可靠和无差错。
主要协议:TCP、UDP。
4.应用层:应用层是TCP/IP模型最上层的层次,主要是用户和网络应用之间的接口层。
应用层的协议提供了网络应用之间的通信。
主要协议:HTTP、FTP、SMTP、DNS等。
二、OSI七层参考模型OSI(Open System Interconnection)七层参考模型是国际标准化组织(ISO)提出的通信协议模型,它将数据传输过程分成了七个不同层次,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。
1.物理层:物理层是物理媒介上数据的传输和传输的电流、光信号转换的功能部分,负责传输原始的比特流。
OSI模型与TCPIP协议的关系OSI模型与TCP/IP协议的关系在计算机网络领域中,为了实现不同设备之间的通信和数据传输,出现了OSI模型(Open Systems Interconnection Model)和TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)。
OSI模型是一种理论框架,用于描述和规范计算机网络中各个层次的功能和交互关系,而TCP/IP协议则是一种实际应用在网络中的协议集合,它实现了OSI模型中的相关功能。
OSI模型总共分为七个层次,每个层次负责不同的功能。
而TCP/IP协议则是根据OSI模型进行了简化和整合,将其分为四个层次。
下面将逐层介绍OSI模型和TCP/IP协议的关系。
第一层:物理层(Physical Layer)物理层是OSI模型和TCP/IP协议中的第一层。
它定义了硬件设备之间数据传输的物理特性和参数。
OSI模型中的物理层负责电压、电流、物理接口等底层细节,而TCP/IP协议中的物理层则更加关注网络传输媒介,如以太网、无线等。
第二层:数据链路层(Data Link Layer)数据链路层是OSI模型和TCP/IP协议中的第二层。
它负责将物理层所传输的数据包进行分割和组装,并进行差错检测和纠正。
OSI模型中的数据链路层主要包括了逻辑链路控制(LLC)和媒体访问控制(MAC)两个子层,而TCP/IP协议中的数据链路层则更加关注网络节点之间的直接通信,如以太网、无线等。
第三层:网络层(Network Layer)网络层是OSI模型和TCP/IP协议中的第三层。
它负责为数据包选择合适的路径和转发决策,以实现不同网络之间的数据传输。
OSI模型中的网络层包括了路由(Routing)和网络互联(Network Interconnection)等功能,而TCP/IP协议中的网络层则主要使用IP协议来实现数据的寻址和路由。
计算机网络的分层模型是什么请解释OSI模型和TCPIP模型计算机网络的分层模型是什么:解释OSI模型和TCP/IP模型计算机网络的分层模型是一种将网络功能划分为不同层次的框架,每一层负责不同的功能和任务。
这种模型的设计目的是为了提高网络的可靠性、可扩展性和互操作性。
两种最常用的分层模型是OSI模型和TCP/IP模型。
一、OSI模型OSI(Open Systems Interconnection,开放式系统互联)模型是由国际标准化组织(ISO)在20世纪80年代初提出的。
它将计算机网络的通信过程分为七个层次,每个层次提供不同的功能和服务。
1. 物理层(Physical Layer):负责传输比特流,主要包括电气特性和物理连接接口的定义。
2. 数据链路层(Data Link Layer):负责数据帧的传输和链路管理,主要包括帧同步、帧定界、差错检测等功能。
3. 网络层(Network Layer):负责数据包的传输和路由选择,主要包括IP地址分配和数据包转发等功能。
4. 传输层(Transport Layer):负责建立端到端的传输连接和数据可靠传输,主要包括分段、流量控制和差错恢复等功能。
5. 会话层(Session Layer):负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。
6. 表示层(Presentation Layer):负责数据格式的转换和加解密等功能,确保应用程序之间的数据交换格式的兼容性。
7. 应用层(Application Layer):提供网络应用服务,包括电子邮件、文件传输、网页浏览等。
通过OSI模型,计算机网络中的通信过程被划分为不同的层次,每个层次只关注特定的功能和服务,从而提高了网络的灵活性和可扩展性。
二、TCP/IP模型TCP/IP模型是一个更常用的分层模型,它也将网络通信过程划分为多个层次,但层次的个数和名称与OSI模型略有不同。
1. 网络接口层(Network Interface Layer):与OSI的物理层和数据链路层相对应,负责定义数据在物理媒介上的传输。
OSI 参考模型与TCP/ IP 参考模型的异同11 两种参考模型相同点OSI 参考模型与TCP/ IP 参考模型都是用来解决不同计算机之间数据传输的问题。
这两种模型都是基于独立的协议栈的概念,都采用分层的方法,每层都建立在它的下一层之上,并为它的上一层提供服务。
例如:在两种参考模型中,传输层及其以下的各层都为需要通信的进程提供端到端、与网络无关的传输服务,这些层成了传输服务的提供者;同样,在传输层以上的各层都是传输服务的用户。
21 两种参考模型不同点(1) OSI 参考模型的协议比TCP/ IP 参考模型的协议更具有面向对象的特性。
OSI 参考模型明确了三个主要概念:服务、接口和协议。
这些思想和现代的面向对象的编程技术非常吻合。
一个对象有一组方法,该对象外部的进程可以使用它们,这些方法的语义定义该对象提供的服务,方法的参数和结果就是对象的接口,对象内部的代码实现它的协议。
当然,这些代码在该对象外部是不可见的。
而TCP/ IP 参考模型最初没有明确区分服务、接口和协议,人们也试图改进它,使其更加接近OSI 参考模型。
从上述的比较分析可以看出,OSI 参考模型中的协议比TCP/ IP 参考模型中的协议具有更好的面向对象的特性,在技术发生变化时,由于它的封装性和隐藏性,能够比较容易地进行替换和更新。
而TCP/ IP 参考模型由于没有明确区分服务、接口和协议的概念,对于使用新技术设计新网络来说,这种参考模型就会遇到许多不利的因素。
另外,TCP/ IP 参考模型完全不是通用的,不适合描述该模型以外的其他协议栈。
(2) TCP/ IP 参考模型中对异构网(Heterogeneous Network) 互连的处理比OSI 参考模型更合理。
TCP/ IP 首先考虑的是多种异构网的互连问题,并将网际协议IP 作为TCP/ IP 的重要组成部分。
但ISO 和CCITT(国际电报电话咨询委员会) 最初只考虑到使用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互连在一起。
2. 网络层次标准现在的网络都采用分层的方式进行工作,当前,通用的网络层次标准有OSI和TCP/IP 两种。
OSI是理论上的标准,TCP/IP是工业上的事实标准。
由于不同的局域网有不同的网络协议,不同的传输介质也各有其电气性能,为了使不同的网络能够互连,必须建立统一的网络互连协议。
为此,ISO(国际标准化组织)提出了网络互连协议的基本框架,称为开放系统互连(OSI)参考模型。
它将整个网络的功能划分成七个层次。
TCP/IP协议(传输控制协议/互联网协议)的缩写。
美国国防部高级研究计划局DARPA为了实现异种网络之间的互连与互通,大力资助互联网技术的开发,于1977年到1979年间推出目前形式的TCP/IP体系结构和协议。
它将网络分为4个层次,TCP/IP协议使用范围极广,是目前异种网络通信使用的唯一协议体系,适用于连接多种机型,既可用于局域网,又可用于广域网,许多厂商的计算机操作系统和网络操作系统产品都采用或含有TCP/IP协议。
TCP/IP协议已成为目前事实上的国际标准和工业标准。
2.1 OSI参考模型和TCP/IP具体层次网络是分层的,每一层分别负责不同的通信功能。
应用层,表示层,会话层,传输层被归为高层,而网络层,数据链路层,物理层被归为底层。
高层负责主机之间的数据传输,底层负责网络数据传输。
OSI参考模型主要功能常见协议应用层------ 提供应用程序间通讯;HTTP,FTP表示层------ 处理数据格式,数据加密等;NBSSL,LPP会话层------ 建立,维护,管理会话; RPC,LDAP传输层------ 建立主机端到端的连接: TCP,UDP网络层------ 寻址和路由选择; IP,ICMP数据链路层 ------ 提供介质访问和链路管理等;PPP物理层------ 比特流传输;TCP/IP网络层次主要功能常见协议应用层 ----- 提供应用程序接口; HTTP,FTP传输层----- 建立端到端的连接; TCP,UDP互联网层 ----- 寻址和路由选择;IP,ICMP网络接口层 ----- 二进制数据流传输和物理介质访问; PPP2.2 OSI和TCP/IP的层次对应关系OSI TCP/IP应用层+表示层+会话层 ---- 应用层传输层---- 传输层网络层---- 互联网层数据链路层+物理层 ---- 网络接口层层与层之间的联系是通过各层之间的接口来进行的,上层通过接口向下层提出服务请求,而下层通过接口向上层提供服务。
TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议注:⽹络体系结构是分层的体系结构,学术派标准OSI参考模型有七层,⽽⼯业标准TCP/IP模型有四层。
后者成为了事实上的标准,在介绍时通常分为5层来叙述但应注意TCP/IP模型实际上只有四层。
1、TCP/IP模型(1)物理层物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除,⽽提供具有机械的,电⼦的,功能的和规范的特性,确保原始的数据可在各种物理媒体上传输,为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。
(2)数据链路层主要提供链路控制(同步,异步,⼆进制,HDLC),差错控制(重发机制),流量控制(窗⼝机制)1) MAC:媒体接⼊控制,主要功能是调度,把逻辑信道映射到传输信道,负责根据逻辑信道的瞬时源速率为各个传输信道选择适当的传输格式。
MAC层主要有3类逻辑实体,第⼀类是MAC-b,负责处理⼴播信道数据;第⼆类是MAC-c,负责处理公共信道数据;第三类是MAC-d,负责处理专⽤信道数据。
2)RLC:⽆线链路控制,不仅能载控制⾯的数据,⽽且也承载⽤户⾯的数据。
RLC⼦层有三种⼯作模式,分别是透明模式、⾮确认模式和确认模式,针对不同的业务采⽤不同的模式。
3)BMC:⼴播/组播控制,负责控制多播/组播业务。
4)PDCP:分组数据汇聚协议,负责对IP包的报头进⾏压缩和解压缩,以提⾼空中接⼝⽆线资源的利⽤率。
(3)⽹络层提供阻塞控制,路由选择(静态路由,动态路由)等1)IP:IP协议提供不可靠、⽆连接的传送服务。
IP协议的主要功能有:⽆连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。
IP地址是重要概念2)ARP:地址解析协议。
基本功能就是通过⽬标设备的IP地址,查询⽬标设备的MAC地址,以保证通信的顺利进⾏。
以太⽹中的数据帧从⼀个主机到达⽹内的另⼀台主机是根据48位的以太⽹地址(硬件地址)来确定接⼝的,⽽不是根据32位的IP地址。