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  • OSI七层模型与TCP/IP

    OSI七层网络模型


    起源

    看一下OSI的起源和出现过程还是挺有意思的。
    OSI的大部分设计工作实际上只是Honeywell Information System公司的一个小组完成的,小组的技术负责人是Charlie Bachman。在70年代中期,这个小组主要是为了开发一些原型系统而成立的,主要关注数据库系统的设计。
    70年代中,为了支持数据库系统的访问,需要一个结构化的分布式通信系统体系结构。于是这个小组研究了现有的一些解决方案,其中包括IBM公司的SNA(System Network Architecture)、ARPANET(Internet的前身)的协议、以及为标准化的数据库正在研究中的一些表示服务(presentation services)的相关概念,在1977年提出了一个七层的体系结构模型,他们内部称之为分布式系统体系结构(DSA)。
    与此同时,1977年英国标准化协会向国际标准化组织(ISO)提议,为了定义分布处理之间的通信基础设施,需要一个标准的体系结构。结果,ISO就开放系统互联(OSI)问题成立了一个专委会(TC 97, Subcomittee 16),指定由美国国家标准协会(ANSI)开发一个标准草案,在专委会第一次正式会议之前提交。Bachman 参加了ANSI早期的会议,并提交了他的七层模型,这个模型就成了提交ISO专委会的唯一的一份草案。
    1978年3月,在ISO的OSI专委会在华盛顿召开的会议上,与会专家很快达成了共识,认为这个分层的体系结构能够满足开放式系统的大多数需求,而且具有可扩展的能力,能够满足新的需求。于是,1978年发布了这个临时版本,1979年稍作细化之后,成了最终的版本。所以,OSI模型和1977年DSA模型基本相同。

     一、OSI模型七层划分

    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 

    三、各功能定义

    (1)应用层

      应用层是网络体系中最高的一层,也是唯一面向用户的一层,也可视为为用户提供常用的应用程序,每个网络应用都对应着不同的协议。对应的网络协议(HTTP、TFTP, FTP, NFS, WAIS、SMTP)

    (2)表示层

      主要负责数据格式的转换,确保一个系统的应用层发送的消息可以被另一个系统的应用层读取,编码转换,数据解析,管理数据的解密和加密,同时也对应用层的协议进行翻译。对应的网络协议(Telnet, Rlogin, SNMP, Gopher)

    (3)会话层

      负责网络中两节点的建立,在数据传输中维护计算机网络中两台计算机之间的通信连接,并决定何时终止通信。对应网络协议(SMTP, DNS)

    (4)传输层

      是整个网络关键部分,是实现两个用户进程间端到端的可靠通信,处理数据包的错误等传输问题。是向下通信服务最高层,向上用户功能最底层。即向网络层提供服务,向会话层提供独立鱼网络层的传送服务和可靠的透明数据传输。对应的网络协议(TCP,UDP)

    (5)网络层

      进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择,IP就在网络层。对应的网络协议(IP, ICMP, ARP, RARP, AKP, UUCP)

    (6)数据链接层

      物理地址(MAC地址),网络设备的唯一身份标识。建立逻辑连接、进行硬件地址寻址,相邻的两个设备间的互相通信。对应的网络协议(FDDI, Ethernet, Arpanet, PDN, SLIP, PPP,STP。HDLC,SDLC,帧中继)

    (7)物理层

      七层模型中的最底层,主要是物理介质传输媒介(网线或者是无线),在不同设备中传输比特,将0/1信号与电信号或者光信号互相转化。对应的网络协议(IEEE 802.1A, IEEE 802.2到IEEE 802)

    数据发送时从上至下封装,收到数据包后从下至上解包。

    TCP/IP四层模型


     TCP/IP四层模型:TCP/IP参考模型是计算机网络的祖父ARPANET和其后继的因特网使用的参考模型。

    常见的网络的相关协议

    DNS:域名解析协议 www.baidu.com

    SNMP(Simple Network Management Protocol)网络管理协议

    DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机配置协议,它是在TCP/IP网络上使客户机获得配置信息的协议

    FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议,它是一个标准协议,是在计算机和网络之间交换文件的最简单的方法。

    TFTP(Trivial File Transfer Protocol):小文件传输协议

    HTTP(Hypertext Transfer Protocol ):超文本传输协议

    HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol):安全超文本传输协议,它是由Netscape开发并内置于其浏览器中,用于对数据进行压缩和解压操作.

    ICMP(Internet Control Message Protocol):Internet控制信息协议,互联网控制报文协议

    ping  ip定义消息类型有:TTL超时、地址的请求与应答、信息的请求与应答、目的地不可到达

    SMTP(Simple Mail Transfer Protocol):简单邮件传送协议

    TELNET Protocol:虚拟终端协议

    UDP(User Datagram Protocol):用户数据报协议,它是定义用来在互连网络环境中提供包交换的计算机通信的协议

    TCP(Transmission Control Protocol):传输控制协议,是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议  log转发:开启一个协议:tcp(三次握手和四次挥手) 

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