网络5层协议

网络七层协议

1、第一层—物理层

物理层定义了通讯网络之间物理链路的电气或机械特性，以及激活、维护和关闭这条链路的各项操作。物理层特征参数包括：电压、数据传输率、最大传输距离、物理连接媒体等。 2、第二层—数据链路层：实际的物理链路是不可靠的，总会出现错误，数据链路层的作用就是通过一定的手段（将数据分成帧，以数据帧为单位进行传输）将有差错的物理链路转化成对上层来说没有错误的数据链路。它的特征参数包括：物理地址、网络拓朴结构、错误警告机制、所传数据帧的排序和流控等。其中物理地址是相对网络层地址而言的，它代表了数据链路层的节点标识技术；“拓朴”是网络中经常会碰到的术语，标记着各个设备以何种方式互连起来，如：总线型—所有设备都连在一条总线上，星型—所有设备都通过一个中央结点互连；错误警告是向上层协议报告数据传递中错误的发生；数据帧排序可将所传数据重新排列；流控则用于调整数据传输速率，使接收端不至于过载。

2、 第二层—数据链路层

实际的物理链路是不可靠的，总会出现错误，数据链路层的作用就是通过一定的手段（将数据分成帧，以数据帧为单位进行传输）将有差错的物理链路转化成对上层来说没有错误的数据链路。它的特征参数包括：物理地址、网络拓朴结构、错误警告机制、所传数据帧的排序和流控等。其中物理地址是相对网络层地址而言的，它代表了数据链路层的节点标识技术；“拓朴”是网络中经常会碰到的术语，标记着各个设备以何种方式互连起来，如：总线型—所有设备都连在一条总线上，

星型—所有设备都通过一个中央结点互连；错误警告是向上层协议报告数据传递中错误的发生；数据帧排序可将所传数据重新排列；流控则用于调整数据传输速率，使接收端不至于过载

3、第三层—网络层

网络层将数据分成一定长度的分组，并在分组头中标识源和目的节点的逻辑地址，这些地址就象街区、门牌号一样，成为每个节点的标识；网络层的核心功能便是根据这些地址来获得从源到目的的路径，当有多条路径存在的情况下，还要负责进行路由选择。

1 / 9 一、概述

OSI（Open System Interconnection）开放系统互连的七层协议体系结构：概念清楚，理论比较完整，但既复杂又不用。

TCP／IP 四层体系结构：简单，易于使用。

五层原理体系结构：综合 OSI 和 TCP／IP 的优点，为了学术学习。

二、详述

网络协议设计者不应当设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节，而应把通信问题划分成多个小问题，然后为每一个小问题设计一个单独的协议。这样做使得每个协议的设计、分析、时限和测试比较容易。协议划分的一个主要原则是确保目标系统有效且效率高。为了提高效率，每个协议只应该注意没有被其他协议处理过的那部分通信问题；为了主协议的实现更加有效，协议之间应该能够共享特定的数据结构；同时这些协议的组合应该能处理所有可能的硬件错误以及其它异常情况。为了保证这些协议工作的协同性，应当将协议设计和开发成完整的、协作的协议系列（即协议族），而不是孤立地开发每个协议。

在网络历史的早期，国际标准化组织（ISO）和国际电报电话咨询委员会（CCITT）共同出版了开放系统互联的七层参考模型。一台计算机操作系统中的2 / 9 网络过程包括从应用请求（在协议栈的顶部）到网络介质（底部） ，OSI参考模型把功能分成七个分立的层次。图1表示了OSI分层模型。

图1 OSI七层参考模型

OSI模型的七层分别进行以下的操作：

第一层 物理层

第一层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输。它由计算机和网络介质之间的实际界面组成，可定义电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。如最常用的RS-232规范、10BASE-T的曼彻斯特编码以及RJ-45就属于第一层。所有比物理层高的层都通过事先定义好的接口而与它通话。如以太网的附属单元接口（AUI），一个DB-15连接器可被用来连接层一和层二。

信息传输知识点总结

信息传输是指在网络中传递数据和信息的过程。了解信息传输的相关知识点对于理解网络通信、数据传输以及网络安全都非常重要。本文将从信息传输的基本概念、传输媒介、传输协议、网络拓扑结构和安全等方面进行总结，希望能够对读者有所帮助。

一、 信息传输的基本概念

1. 信息传输的定义

信息传输是指将信息从一个地方传递到另一个地方的过程。在网络中，信息传输通常涉及到数据的发送和接收，数据可以是文本、图片、视频等形式的信息。

2. 信号与数据

在信息传输中，信号是指用来携带信息的载体，而数据是实际要传输的信息。信号可以是模拟信号或数字信号，数据可以是模拟数据或数字数据。

3. 信道

信道是指信息传输的媒介，是信息在发送端和接收端之间传递的通道。在网络中，可以通过有线信道（如光纤、双绞线）或者无线信道（如无线电波）来传输信息。

4. 数据传输速率

数据传输速率是指单位时间内传输的数据量，通常用比特率（bps）来表示。数据传输速率越高，传输的信息量就越大，传输速度也就越快。

5. 传输延迟

传输延迟是指信息从发送端到接收端的传输时间，包括传输延迟、处理延迟和排队延迟等。传输延迟的大小直接影响到数据的实时性和可靠性。

二、 传输媒介

1. 有线传输媒介

有线传输媒介是指利用导线或光纤等物理介质来传输信息的方式。有线传输媒介的优点是传输速度快、抗干扰能力强，但缺点是需要布线和维护成本高。

2. 无线传输媒介

无线传输媒介是指利用无线电波或红外线等无线介质来传输信息的方式。无线传输媒介的优点是布线方便、移动性强，但缺点是受到环境和干扰的影响。

3. 光纤传输 光纤是一种利用光信号来进行信息传输的技术，具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点，是目前网络传输中最为常用的一种传输媒介。

4. 传输媒介的选择

在选择传输媒介时，需要综合考虑传输距离、带宽需求、成本等因素，根据实际情况选择合适的传输媒介进行信息传输。

OSI五层模型

五层模型和七层模型的区别：

七层：应⽤层、表⽰层、会话层、传输层、⽹络层、数据链路层、物理层

五层：应⽤层、传输层、⽹络层、链接层、物理层

五层模型⾥的‘应⽤层’对应七层模型⾥的‘应⽤层’、‘表⽰层’、‘会话层’。

应⽤层：HTTP、FTP、SMTP、DNS等协议。

表⽰层：为异种机通信提供⼀种公共语⾔。如html、css。

会话层：使应⽤建⽴和维持会话，使⽤检验点恢复通信。

在‘应⽤层’和‘传输层’之间有时会有⼀层‘安全层’：TLS=HTTP/SMTP/FTP + S

五层模型：1、物理层（实体层）：包括光缆、电缆、双绞线、⽆线电波等。

电脑之间的组⽹负责传递0和1的电信号。

2、链接层：确定0和1的分组⽅式（即电信号分组⽅式）。

‘以太⽹协议’为主流的电信号分组⽅式的协议。

⼀组电信号——>⼀个数据包——>帧（Frame）：包含head和data。head：数据包的说明项。包含：发送者、接受者、数据类型等信息；长度固定为18字节。

data：数据包的具体内容。长度在46-1500字节。

MAC地址：

电脑在安装⽹卡的时候会配有⽹卡地址（MAC地址）。同⼀局域⽹下，两台电脑之间的通信就是通过电脑上的MAC地址识别。

⽹卡在出⼚设置的时候都是唯⼀的MAC地址。长度为48个2进制位，通常为12个16进制位。00-B0-D0-86-B8-F7：‘00-B0-D0’为⼚商编号，‘86-B8-F7’为该⼚商的⽹卡流⽔号。

⼴播：

⽹卡A通过ARP协议(⽹络层会细讲)获得⽹卡B的MAC地址，通过⼴播式发送，将frame发送到⽹卡B。A向B发送frame，同⼀局域⽹下的C、D、E都会收到这个frame；

他们读取frame的head，找到接收⽅的MAC地址，与⾃⾝的MAC地址⽐较：相同则接收这个frame；不相同则丢弃这个frame。

3、⽹络层：建⽴主机到主机的通信。

⼴播式发送frame的局限性：

同⼀局域⽹下的每个电脑都会接收到该frame，效率低；