Ch2 TCPIP协议族与OSI参考模型
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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参考模型与TCPIP五层⽹络架构详解OSI七层模型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。
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。
见下表OSI参考模型各层的解释应⽤层为应⽤程序提供服务表⽰层数据格式转换,数据加密会话层建⽴,管理和维护会话传输层建⽴,管理和维护端到端的链接⽹络层IP选址及路由选择数据链路层提供介质访问和链路管理物理层以⼆进制数据的形式在物理媒体上传输数据每⼀层实现各⾃的功能和协议,并完成相邻层的接⼝通信。
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。
各层功能定义详解应⽤层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。
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。
如果必要,该层可提供⼀种标准表⽰形式,⽤于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采⽤的标准表⽰形式。
数据压缩和加密也是表⽰层可提供的转换功能之⼀。
会话层会话层就是负责建⽴、管理和终⽌表⽰层实体之间的通信会话。
该层的通信由不同设备中的应⽤程序之间的服务请求和响应组成。
传输层传输层建⽴了主机端到端的链接,传输层的作⽤是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务,包括处理差错控制和流量控制等问题。
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。
网络OSI七层参考模型一、OSI参考模型在整个参考模型中,下层是为上层提供服务。
二、TCP/IP常见的协议(一)应用层为应用软件提供接口,使应用程序能够使用网络服务,应用层协议指定相应的传输层协议,以及传输层所使用的端口等。
应用层的PDU被称为Data(数据)。
Telnet:端口号23,使用传输层TCP协议,远程接入协议,提供远程管理服务,通过Telent客户端程序连接到服务器,用户在客户端中输入命令,这些命令在服务器端运行。
FTP:端口号20、21,使用传输层TCP协议,文件传输协议,主要用于文件的下载和上传,采用C/S((主机/服务器)结构。
TFTP:端口号69,使用传输层UDP协议,简单的文件传输协议SNMP:网络管理协议,一般用在管理平台,可将交换机、路由器等一些设备信息上传到网管平台HTTP:端口号80,使用传输层TCP协议,超文本传输协议,提供浏览网页服务。
SMTP:端口号25,使用传输层TCP协议,邮件传输协议DNS:域名解析协议,将域名翻译成IP地址进行访问网址DHCP:动态主机配置协议,自动匹配IP地址(二)传输层传输层协议接受来自应用层协议的数据,封装上相应的传输层头部,帮助其建立端到端的连接。
端口号的取值范围:0-655350-1023:知名端口号,发送过程中会在发送端随机匹配一个端口号,并且是在1023之外未使用的。
传输层的PDU被称为Segment(段)1.TCP一种面向连接的、可靠的传输层通信协议。
在传输前先建立连接,之后才可以传输,传多少接收多少,丢包之后重传确保全部收到。
使用场景在文件传输或者文档传输中使用。
(1)TCP的建立-三次握手A.主机1向主机2进行syn(查询B.主机2向主机1进行syn查询,ACK确定C.主机1进行ACK确定----------TCP连接建立--------------(2)TCP四次挥手A.主机1向主机2发送FIN请求断开连接B.主机2向主机1发送ACK确认C.主机2向主机1发送FIN请求断开连接D.主机1向主机2发送ACK确认----------TCP连接断开--------------(3)TCP序列号与确认序列号序列号:对包进行排序,根据序列号确认序列号:对收到的包进行确认A.主机1向主机2发送3000的数据包,最大数值需要1500包,进行分段传输,0-1499,1500-2999B.主机2收到包后向主机1进行发送确认序列号,未收到或者丢包,主机2会向主机1再次发送所丢失的包进行重传。
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。
OSI模型与TCPIP模型的区别与联系是什么在计算机网络领域,OSI模型和TCP/IP模型是两个常用的参考模型,用于描述和理解网络协议的层次结构和功能。
本文将详细介绍OSI模型和TCP/IP模型的区别与联系。
一、OSI模型1. 物理层(Physical Layer):负责传输比特流,通过物理媒介传输数据。
2. 数据链路层(Data Link Layer):将比特流分组为数据帧,提供可靠的点对点传输。
3. 网络层(Network Layer):将数据帧封装为数据包,进行路由选择和转发。
4. 传输层(Transport Layer):提供端到端的可靠数据传输,进行数据分段和流量控制。
5. 会话层(Session Layer):建立、管理和终止会话(进程之间的通信)。
6. 表示层(Presentation Layer):处理数据格式、加密和压缩等操作,提供数据的表示和转换。
7. 应用层(Application Layer):为用户提供网络服务接口,例如HTTP、SMTP等应用协议。
二、TCP/IP模型1. 网络接口层(Network Interface Layer):负责提供数据链路层的接口,处理物理层的数据传输。
2. 网际层(Internet Layer):负责IP地址分配、路由选择以及分片和重组等功能。
3. 传输层(Transport Layer):提供端到端的可靠数据传输,例如TCP和UDP协议。
4. 应用层(Application Layer):为用户提供网络服务接口,包括HTTP、FTP、DNS等。
三、区别与联系1. 结构差异:a. OSI模型共有7层,而TCP/IP模型共有4层。
b. OSI模型将传输层以下的层次分为三个部分(网络层-数据链路层-物理层),而TCP/IP模型将网络接口层和物理层整合到一起。
2. 设计差异:a. OSI模型是一种理论模型,提供了简洁的层次结构,但实际应用较少。