数据网络基础(交换与网络)TCPIP模型+数据链路层部分

(1)OSI七层模型OSI中的层功能 TCP/IP协议族应用层文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端 TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 表示层数据格式化，代码转换，数据加密没有协议会话层解除或建立与别的接点的联系没有协议传输层提供端对端的接口 TCP，UDP网络层为数据包选择路由 IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP数据链路层传输有地址的帧以及错误检测功能 SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU物理层以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 ISO2110，IEEE802，IEEE802.2(2)TCP/IP五层模型的协议应用层传输层网络层数据链路层物理层物理层：中继器、集线器、还有我们通常说的双绞线也工作在物理层数据链路层：网桥(现已很少使用)、以太网交换机(二层交换机)、网卡(其实网卡是一半工作在物理层、一半工作在数据链路层)网络层：路由器、三层交换机传输层：四层交换机、也有工作在四层的路由器二、TCP/UDP协议TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。

其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。

通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。

通俗说，它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送;而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。

一般来说，TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。

TCP支持的应用协议主要有：Telnet、FTP、SMTP等;UDP支持的应用层协议主要有：NFS(网络文件系统)、SNMP(简单网络管理协议)、DNS(主域名称系统)、TFTP(通用文件传输协议)等.TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关，这也是TCP/IP的重要特点三、OSI的基本概念OSI是Open System Interconnect的缩写，意为开放式系统互联。

TCP /IP四层模型TCP/IP就是一组协议得代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。

TC P /IP协议簇分为四层,IP位于协议簇得第二层（对应OS I得第三层），TCP位于协议簇得第三层（对应OSI得第四层）。

TCP/ I P通讯协议采用了4层得层级结构，每一层都呼叫它得下一层所提供得网络来完成自己得需求。

这4层分别为：应用层:应用程序间沟通得层,如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。

传输层:在此层中，它提供了节点间得数据传送服务，如传输控制协议（TCP）.用户数据报协议（UDP）等，TCP与UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据，并且确左数据已被送达并接收。

互连网络层:负责提供基本得数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目得主机（但不检查就是否被正确接收），如网际协议（1 P）。

网络接口层:对实际得网络媒体得管理，泄义如何使用实际网络（如Ether net、Seri a 1 Line等）来传送数据。

0 S I七层模型OSI（Open s y stem I n t erconn e ction,开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，就是一个逻辑上得泄义，一个规范，它把网络从逻借上分为了7层。

每一层都有相关、相对应得物理设备，比如路由器，交换机。

OSI七层模型就是一种框架性得设讣方法，建立七层模型得主要目得就是为解决异种网络互连时所遇到得兼容性问题，其最主要得功能使就就是帮助不同类型得主机实现数据传输。

它得最大优点就是将服务、接口与协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化得结构模型使不同得系统不同得网络之间实现可靠得通讯。

图1 osi 七层结构模型优点建立七层模型得主要目得就是为解决异种网络互连时所遇到得兼容性问题。

它得最大 优点就是将服务、接口与协议这三个概念明确地区分开来:服务说明某一层为上一层提供一 些什么功能，接口说明上一层如何使用下层得服务,而协议涉及如何实现本层得服务;这样各 层之间具有很强得独立性，互连网络中各实体采用什么样得协议就是没有限制得，只要向上 提供相同得服务并且不改变相邻层得接口就可以了。

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。

TCP/IP协议分为‎4层1.网络接口层：对实际的网络‎媒体的管理，定义如何使用‎实际网络（如Ether‎n et、Serial‎Line等）来传送数据。

主要协议：IP(Intern‎e t Protoc‎o l）协议3.传输层：提供了节点间‎的数据传送服‎务，如传输控制协‎议（TCP）、用户数据报协‎议（UDP）等，TCP和UD‎P给数据包加‎入传输数据并‎把它传输到下‎一层中，这一层负责传‎送数据，并且确定数据‎已被送达并接‎收。

主要协议：传输控制协议‎T CP(Transm‎i ssion‎Contro‎l Protoc‎o l）和用户数据报‎协议UDP(User Datagr‎a m protoc‎o l）。

4. 应用层：应用程序间沟‎通的层，如简单电子邮‎件传输（SMTP）、文件传输协议‎（FTP）、网络远程访问‎协议（Telnet‎）等。

主要协议：FTP、TELNET‎、DNS、SMTP、RIP、NFS、HTTP。

OSI模型分‎为7层1.物理层：以二进制数据‎形式在物理媒‎体上传输数据‎。

主要协议：EIA/TIA-232, EIA/TIA-499, V.35, V.24, RJ45，FDDI。

2.数据链路层：传输有地址的‎帧以及有错误‎检测功能。

主要协议：Frame Relay, HDLC, A TM, IEEE 802.5/802.2。

3.网络层：为数据包选择‎路由。

主要协议：IP，IPX，AppleT‎alk DDP。

4. 传输层：提供端对端的‎接口。

主要协议：TCP，UDP，SPX。

5.会话层：解除或建立与‎别的接点的联‎系。

主要协议：RPC,SQL,NFS, ASP。

6.表示层：数据的表示、压缩和加密主要协议：TIFF，GIF，JPEG,，PICT，ASCII，MPEG,，MIDI。

7. 应用层：文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端。

主要协议：TELNET‎，FTP，HTTP，SNMP。

tcpip协议四层模型TCP/IP协议四层模型是一种常用的网络通信协议模型，它是互联网通信的基础。

该模型是由网络界所熟知且广泛采用的四层参考模型，包括应用层、传输层、网络层和数据链路层。

以下是对每一层模型的简要介绍：1. 应用层：应用层是TCP/IP协议模型的顶层，它提供了网络应用程序与网络之间的接口。

应用层协议包括HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）等，它们负责实现应用程序与网络之间的通信。

应用层协议是TCP/IP协议栈中最高层的协议，在数据传输时会将数据拆分为小块并进行分组。

2. 传输层：传输层负责将数据从源地址传送到目标地址，提供端到端的可靠通信。

主要有两种协议：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。

TCP是一种面向连接的协议，提供可靠的数据传输，通过确认、重传、流量控制和拥塞控制等机制来保证数据的可靠性。

UDP则是一种无连接的协议，数据传输速度快，但不保证可靠性。

3. 网络层：网络层主要负责处理数据包的路由和转发。

它的核心是IP（Internet Protocol，互联网协议）协议，它定义了在网络中如何寻址、传递和分配数据包。

网络层还包含了一些其他的协议，如ICMP（Internet Control Message Protocol，互联网控制消息协议）用于在网络中传递错误消息。

4. 数据链路层：数据链路层负责将数据传输到物理层，并负责管理物理介质（如以太网、Wi-Fi等）。

它将IP层的数据包封装为适合在物理链路上传输的帧，以及在发送和接收之间执行错误检测和纠正。

TCP/IP协议四层模型的优势在于它提供了一个灵活、可扩展且相对简单的网络通信模型。

该模型的每一层都有自己的功能和责任，工作协同以实现数据的有效传输。

总结起来，TCP/IP协议四层模型是互联网通信的基础，它提供了一种灵活且可靠的网络通信模型。

应用层提供了各种网络应用程序的接口，传输层负责传送数据并保证可靠性，网络层处理数据包的路由和转发，数据链路层负责物理链路上的数据传输。

OSI和TCP/IP是很基础但又非常重要的网络基础知识，理解得透彻对运维工程师来说非常有帮助。

今天偶又复习了一下：(1)OSI七层模型OSI中的层功能 TCP/IP协议族应用层文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端 TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet表示层数据格式化，代码转换，数据加密没有协议会话层解除或建立与别的接点的联系没有协议传输层提供端对端的接口 TCP，UDP网络层为数据包选择路由 IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP数据链路层传输有地址的帧以及错误检测功能 SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU物理层以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 ISO2110，IEEE802，IEEE802.2(2)TCP/IP五层模型的协议应用层传输层网络层数据链路层物理层物理层：中继器、集线器、还有我们通常说的双绞线也工作在物理层数据链路层：网桥(现已很少使用)、以太网交换机(二层交换机)、网卡(其实网卡是一半工作在物理层、一半工作在数据链路层)网络层：路由器、三层交换机传输层：四层交换机、也有工作在四层的路由器二、TCP/UDP协议TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。

其中TCP 提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。

通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。

通俗说，它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送;而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。

一般来说，TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。

TCP支持的应用协议主要有：Telnet、FTP、SMTP等;UDP支持的应用层协议主要有：NFS(网络文件系统)、SNMP(简单网络管理协议)、DNS(主域名称系统)、TFTP(通用文件传输协议)等.TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关，这也是TCP/IP的重要特点三、OSI的基本概念OSI是Open System Interconnect的缩写，意为开放式系统互联。

tcpip协议四层模型TCP/IP协议四层模型。

TCP/IP协议是互联网中最常用的协议之一，它采用四层模型来组织和管理网络通信。

这四层分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。

每一层都有特定的功能和责任，它们共同构成了TCP/IP协议的体系结构。

接下来，我们将详细介绍TCP/IP协议四层模型的各个层次及其功能。

首先是网络接口层，也称为数据链路层。

这一层负责将数据包转换为适合在物理网络上传输的格式，并控制网络适配器的操作。

它还负责物理地址的寻址和错误检测。

在TCP/IP协议中，以太网是最常见的网络接口层协议。

接下来是网络层，也称为网络互连层。

这一层的主要功能是通过IP地址来实现主机之间的通信。

它使用路由器来选择最佳的路径将数据包传输到目的地。

在TCP/IP协议中，IP协议是网络层的核心协议。

然后是传输层，也称为主机到主机层。

传输层的主要功能是提供端到端的通信服务，确保数据包的可靠传输。

在TCP/IP协议中，最常用的传输层协议是TCP （传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。

最后是应用层，也称为进程到进程层。

这一层负责为应用程序提供网络服务，例如HTTP、FTP、SMTP等。

应用层协议是用户直接使用的协议，它们定义了数据的格式和传输方式。

总的来说，TCP/IP协议四层模型是一个非常灵活和强大的网络体系结构。

它将网络通信分解为多个层次，每个层次都有特定的功能和责任，互相配合来实现网络通信。

这种分层的设计使得网络协议更容易理解和管理，也更容易扩展和升级。

因此，TCP/IP协议四层模型在互联网中得到了广泛的应用和推广。

在实际应用中，了解TCP/IP协议四层模型对于网络工程师和系统管理员来说非常重要。

它可以帮助他们更好地理解网络通信的原理，更好地管理和维护网络系统。

同时，它也为网络安全提供了重要的基础，帮助我们更好地保护网络系统免受攻击和威胁。

综上所述，TCP/IP协议四层模型是互联网中非常重要的一部分，它为网络通信提供了强大的支持和基础。

OSI七层分层模型每层的所有协议OSI（Open Systems Interconnection）七层分层模型是一种网络协议体系结构，将计算机网络通信的整个过程分为七个不同的层级。

每个层级负责特定的功能，并且通过协议与上下层级进行通信。

以下是每个层级的所有相关协议。

第一层：物理层物理层负责传输比特流，将数据从一个节点传输到另一个节点。

该层的协议包括：1. Ethernet - 一种常用的有线局域网协议。

2. Fast Ethernet - 用于传输数据速度达到100 Mbps的以太网协议。

3. Gigabit Ethernet - 用于传输数据速度达到1 Gbps的以太网协议。

4. 无线局域网协议（Wireless LAN）- 用于无线通信的协议，如Wi-Fi。

第二层：数据链路层数据链路层负责在物理层之上建立逻辑连接，并负责数据的传输和接收。

该层的协议包括：1. 以太网（Ethernet）- 基于MAC地址的局域网协议。

2. 广义以太网（Generic Ethernet）- 扩展了以太网以支持其他传输介质。

3. 令牌环网（Token Ring）- 局域网协议，使用令牌控制数据访问。

4. 无线局域网协议（Wireless LAN）- 用于无线通信的协议，如Wi-Fi。

5. PPP（Point-to-Point Protocol）- 用于在点对点连接中传输数据的协议。

第三层：网络层网络层负责在源和目标主机之间路由数据包。

该层的协议包括：1. IP（Internet Protocol）- 用于分配和确定网络地址，以及在网络之间路由数据包。

2. ICMP（Internet Control Message Protocol）- 在IP网络上传输控制和错误消息的协议。

3. ARP（Address Resolution Protocol）- 用于将IP地址映射到物理地址的协议。

4. OSPF（Open Shortest Path First）- 一种链路状态路由协议，用于在网络中选择最短路径。

TCPIP四层模型以及每层使⽤协议TCP/IP协议族体系结构以及主要协议TCP/IP协议族是⼀个四层协议系统，⾃底⽽上分别是数据链路层、⽹络层、传输层和应⽤层。

每⼀层完成不同的功能，且通过若⼲协议来实现，上层协议使⽤下层协议提供的服务。

数据链路层数据链路层实现了⽹卡接⼝的⽹络驱动程序，以处理数据在物理媒介（⽐如以太⽹、令牌环等）上的传输。

数据链路层两个常⽤的协议是ARP协议（Address Resolve Protocol，地址解析协议）和RARP协议（ReverseAddress Resolve Protocol，逆地址解析协议）。

它们实现了IP地址和机器物理地址（通常是MAC地址，以太⽹、令牌环和802.11⽆线⽹络都使⽤MAC地址）之间的相互转换。

⽹络层使⽤IP地址寻址⼀台机器，⽽数据链路层使⽤物理地址寻址⼀台机器，因此⽹络层必须先将⽬标机器的IP地址转化成其物理地址，才能使⽤数据链路层提供的服务，这就是ARP协议的⽤途。

RARP协议仅⽤于⽹络上的某些⽆盘⼯作站。

因为缺乏存储设备，⽆盘⼯作站⽆法记住⾃⼰的IP地址，但它们可以利⽤⽹卡上的物理地址来向⽹络管理者（服务器或⽹络管理软件）查询⾃⾝的IP地址。

运⾏RARP服务的⽹络管理者通常存有该⽹络上所有机器的物理地址到IP地址的映射。

⽹络层⽹络层实现数据包的选路和转发。

WAN（Wide Area Network，⼴域⽹）通常使⽤众多分级的路由器来连接分散的主机或LAN（Local Area Network，局域⽹），因此，通信的两台主机⼀般不是直接相连的，⽽是通过多个中间节点（路由器）连接的。

⽹络层的任务就是选择这些中间节点，以确定两台主机之间的通信路径。

同时，⽹络层对上层协议隐藏了⽹络拓扑连接的细节，使得在传输层和⽹络应⽤程序看来，通信的双⽅是直接相连的。

⽹络层最核⼼的协议是IP协议（Internet Protocol，因特⽹协议）。

IP协议根据数据包的⽬的IP地址来决定如何投递它。