计算机网络基本知识

概述

本文为阅读《趣谈网络协议》之前需要了解的一些基本概念与知识,包括 OSI 七层模型与 TCP/IP 四层模型,不同层级的作用,不同层级之间的主要协议等。

一、为什么需要网络协议

网络协议为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

例如,网络中一个微机用户和一个大型主机的操作员进行通信,由于这两个数据终端所用字符集不同,因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信,规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后,才进入网络传送,到达目的终端之后,再变换为该终端字符集的字符。

二、网络的分层模型

1.网络的分层模型

根据 OSI 提出的模型,计算机网络体系结构的通讯协议应当分为七层,而除了标准的 OSI七层模型以外,常见的网络层次划分还有 TCP/IP 四层协议以及 TCP/IP 五层协议,它们之间的关系如下:

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2.TCP/IP模型与OSI模型

首先,TCP/IP 协议既不是 TCP 协议也不是 IP 协议,它是网络通信协议,即包括 TCP 协议和 IP 协议在内的一个网络协议体系,也是目前实际使用的通用网络协议体系。

OSI 提出了七层模型,而 TCP/IP 借鉴了并提出了自己的四层模型。

针对两者做一个区分:

  • 从先后关系看:OSI 先引入了服务、接口、协议、分层的概念,TCP/IP 借鉴了 OSI 的这些概念建立 TCP/IP 模型。
  • 从使用上看:OSI 是一种理论下的模型,而 TCP/IP 模型被已被 TCP/IP 协议体系广泛使用,成为网络互联事实上的标准。

三、七层模型

1.功能划分

从下往上有:

  • 物理层:物理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;
    eg:RJ45等将数据转化成0和1;
  • 数据链路层:数据链路层通过物理网络链路􏰁供数据传输。不同的数据链路层定义了不同的网络和协 议特征,其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、数据帧序列以及流控;
    可以简单的理解为:规定了0和1的分包形式,确定了网络数据包的形式;
  • 网络层:网络层负责在源和终点之间建立连接;
    可以理解为,此处需要确定计算机的位置,怎么确定?IPv4,IPv6!
  • 传输层:传输层向高层提供可靠的端到端的网络数据流服务。
    可以理解为:每一个应用程序都会在网卡注册一个端口号,该层就是端口与端口的通信!常用的(TCP/IP)协议;
  • 会话层:会话层建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话;
    建立一个连接(自动的手机信息、自动的网络寻址);
  • 表示层::表示层提供供多种功能用于应用层数据编码和转化,以确保以一个系统应用层发送的信息 可以被另一个系统应用层识别;
    可以理解为:解决不同系统之间的通信,eg:Linux下的QQ和Windows下的QQ可以通信;
  • 应用层:OSI 的应用层协议包括文件的传输、访问及管理协议(FTAM) ,以及文件虚拟终端协议(VIP)和公用管理系统信息(CMIP)等;
    规定数据的传输协议;

2.实际使用

假如我们有主机 A 和主机 B,现在他们需要发起通讯,现在根据七层模型有如下流程:

主机之间发送数据

可以看到,一个网络包从应用层开始,会一层一层的根据协议添加对应的数据,最后将网络包通过物理层传输到达另一主机,接着再从物理层开始,一层一层的解析网络包,最终发送给应用层。

3.不同层级对应的协议

来自https://www.cnblogs.com/Robin-YB/p/6668762.html

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