网络分层 基本了解

网络分层

百度百科摘要:网络分层就是将网络节点所要完成的数据的发送或转发、打包或拆包,控制信息的加载或拆出等工作,分别由不同的硬件和软件模块去完成。这样可以将往来通信和网络互连这一复杂的问题变得较为简单。

网络层次可划分为五层因特网协议栈和七层因特网协议栈

  • 因特网协议栈共有五层:应用层、传输层、网络层、链路层和物理层。
  • ISO提出的OSI模型将网络分为七层,即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

下面简要的谈谈五层因特网协议

应用层(Application Layer)

  • 应用层提供为用户程序而设的接口,以设定与另一应用软件之间的通訊。
  • 应用层直接和应用程序介面结合,并提供常见的网络应用服务。应用层也向表示层发出请求。
  • 应用层协议众多,例如: HTTP、HTTPS、FTP、TELNET、SSH、SMTP、POP3 等。
    • HTTP 超文本传输协议,是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系統的应用层协议。HTTP 是全球资讯网的数据通信的基础。
    • HTTPS 超文本傳輸安全協定,是一种透过计算机网路进行安全通讯的传输协议。HTTPS 经由 HTTP 进行通讯,但利用 SSL/TLS 来加密封包。HTTPS 开发的主要目的,是提供对网站伺服器的身份认证,保护交换资料的隐私与完整性。这个协议由网景公司在1994年首次提出,随后扩展到网际网路上。
    • FTP 文件传输协议,是一个用于在计算机网络上在客户端和服务器之间进行文件传输的应用层协议。文件传送和文件存取之间的区别在于:前者由 FTP 提供,后者由如 NFS 等应用系统提供。
    • TELNET 是一种应用层协议,使用于网际网络及区域网中,使用虚拟终端机的形式,提供双向、以文字字串为主的命令列介面互动功能。属于 TCP/IP 协议族的其中之一,是网际网络远端登录服务的标准协议和主要方式,常用于伺服器的远端控制,可供使用者在本地主机执行远端主机上的工作。

传输层(Transport Layer)

  • 传输层把传输表头(TH)加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协定等传送资讯。向用户提供可靠的端到端(End to End)服务。
  • 传输层负责为信源和信宿提供应用程序进程间的数据传输服务,这一层上主要定义了两个传输协议,传输控制协议即 TCP 和用户数据报协议 UDP。
  • 传输层只关心通信的起始端和目的端,并不会在乎数据包的中专过程。
  • 具有传输层功能的协议:TCP、UDP、SPX 等
    • TCP/IP 是最著名的传输控制协议, 它的名称借用自整个套件的名称。它用于面向连接的传输,而无连接的用户数据报协议 UDP 用于简单消息传输。

网络层(Network Layer)

  • 网络层提供路由和寻址的功能,使两终端系统能够互连且决定最佳路径,并具有一定的拥塞控制和流量控制的能力。相当于传送邮件时需要地址一般重要。由于 TCP/IP 协议体系中的网路层功能由IP协议规定和实现,故又称 IP 层。
  • 网络层负责将数据报独立地从信源发送到信宿,主要解决路由选择、拥塞控制和网络互联等问题。即为数据在节点之间传输创建逻辑链路(数据包的选路和转发)。
  • 网络层协议:IP、ICMP、IGMP、IPsec 等
    • IP协议 网际协议/互联网协议,用于封装交换数据的一种网路协议,根据数据包的目的地 IP 地址决定如何投递信息。
    • IP协议 是在 TCP/IP 协议族中网络层的主要协议,任务仅仅是根据源主机和目的主机的地址来传送数据。为此目的,IP定义了寻址方法和数据报的封装结构。第一个架构的主要版本为IPv4,目前仍然是广泛使用的互联网协议,尽管世界各地正在积极部署IPv6。
  • 具有网络层功能的设备:路由器、三层交换机 等。

数据链路层(Data Link Layer)

  • 数据链路层位于物理层与网络层之间。在广播式多路访问链路中(局域网),由于可能存在介质争用,它还可以细分成介质访问控制(MAC)子层和逻辑链路控制(LLC)子层,介质访问控制(MAC)子层专职处理介质访问的争用与冲突问题。
  • 数据链路层负责将IP数据报封装成合适在物理网络上传输的帧格式并传输,或将从物理网络接收到的帧解封,取出IP数据报交给网络层。即在两个网络实体之间提供数据链路连接的建立、维持和释放管理。
  • 数据链路层的协议:异步传输模式、VLAN、PPP、乙太網、Wi-Fi 等
  • 常見数据链路层的设备:网卡、交换机、橋接器 等

物理层(Physical Layer)

  • 物理层为网路的物理层面确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。
  • 为数据端设备提供传送数据通路,负责将比特流在结点间传输,即负责物理传输。该层的协议既与链路有关也与传输介质有关。定义物理设备如何传输数据 ;
  • 物理层协议:IRDA物理层、USB物理层、电话网络 等 ;
  • 常见物理层设备:光纤、集线器、串口、并口 等 ;
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