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网络协议分层.md

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OSI 7层(基本只是拿来作比较)

  • 应用层
  • 表示层
  • 会话层
  • 传输层
  • 网络层
  • 数据链路层
  • 物理层

虽然划分的很细每层都有详细的分工,但是在实际实现中TCP/IP 5(4)层得到了大多数人的认可,于是7层基本可以说淘汰了

TCP/IP 5(4)层

  • 应用层
  • 传输层
  • 网络层
  • 数据链路层
  • 物理层

应用层

什么是?

应用层(application-layer)的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程(进程:主机中正在运行的程序)间的通信和交互的规则。对于不同的网络应用需要不同的应用层协议。在互联网中应用层协议很多,如域名系统DNS,支持万维网应用的 HTTP协议,支持电子邮件的 SMTP协议等等

常见的协议

域名系统

DNS 是一个分布式数据库,提供了主机名和 IP 地址之间相互转换的服务。这里的分布式数据库是指,每个站点只保留它自己的那部分数据。 域名具有层次结构,从上到下依次为:根域名、顶级域名、二级域名

文件传送协议

FTP 使用 TCP 进行连接,它需要两个连接来传送一个文件

  • 控制连接:服务器打开端口号 21 等待客户端的连接,客户端主动建立连接后,使用这个连接将客户端的命令传送给服务器,并传回服务器的应答。
  • 数据连接:用来传送一个文件数据

根据数据连接是否是服务器端主动建立,FTP 有主动和被动两种模式:

  • 主动模式:服务器端主动建立数据连接,其中服务器端的端口号为 20,客户端的端口号随机,但是必须大于1024,因为 0~1023 是熟知端口号
  • 被动模式:客户端主动建立数据连接,其中客户端的端口号由客户端自己指定,服务器端的端口号随机。

SMTP电子邮件协议

远程登录协议

传输层

什么是?

运输层(transport layer)的主要任务就是负责向两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。“通用的”是指并不针对某一个特定的网络应用,而是多种应用可以使用同一个运输层服务。由于一台主机可同时运行多个线程,因此运输层有复用和分用的功能。所谓复用就是指多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务,分用和复用相反,是运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程。

常见的协议

TCP

提供面向连接的,可靠的数据传输服务

UDP

提供无连接的,尽最大努力的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性)

网络层

什么是?

在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点, 确保数据及时传送 在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组和包进行传送。在 TCP/IP 体系结构中,由于网络层使用 IP 协议,因此分组也叫 IP 数据报 ,简称 数据报

路由器工作在这层

数据链路层

什么是?

数据链路层(data link layer)通常简称为链路层。两台主机之间的数据传输,总是在一段一段的链路上传送的,这就需要使用专门的链路层的协议,在两个相邻节点之间传送数据时,数据链路层将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧,在两个相邻节点间的链路上传送帧。每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息,地址信息,差错控制等)

封装成帧

将网络层传下来的分组添加首部和尾部,用于标记帧的开始和结束

透明传输

帧使用首部和尾部进行定界,如果帧的数据部分含有和首部尾部相同的内容,那么帧的开始和结束位置就会被错误的 判定。需要在数据部分出现首部尾部相同的内容前面插入转义字符。如果数据部分出现转义字符,那么就在转义字符 前面再加个转义字符。在接收端进行处理之后可以还原出原始数据。这个过程透明传输的内容是转义字符,用户察觉不到转义字符的存在。

差错检测

目前数据链路层广泛使用了循环冗余检验(CRC)来检查比特差错。

  • CRC 简单来说就是在传输的比特后面加上循环冗余码,如果接收方按照相同的计算方式计算得出的冗余码相同则正确

交换机工作在这层

物理层

什么是?

物理层(physical layer)的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异