对于网络OSI七层和TCP/IP五层的理解

一、OSI参考模型

1、OSI的由来

        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年研究的网络互联模型。该标准定义了网络互联的七层框架(物理、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层及应用层),即OSI开放系统互联模型。在这一框架下进一步详细规定了每一层的功能,以实现开放系统环境中的互连性、相互操作性和应用的可移植性。简单说也就是上网就应该有一个统一的标准。

2、OSI七层模型与TCP/IP五层的关系

3、TCP/IP五层各层的功能

  1. 物理层:负责物理连接,传输信号,信号以0,1即二进制的形式进行传播如电信号(高低电压、频率),主要包括的是物理设备如:双绞线、光纤、集线器、中继器等为数据链路层提供物理传输。
  2. 数据链路层:对数据(二进制)分组,分组的方式按照以太网协议Ethernet,所以负责决局域网内部传输的问题。一组电信号构成数据包叫帧(MAC帧),数据包先以广播的方式找到目标主机MAC地址(依赖网络层的IP地址和ARP协议)而后依据MAC地址进行通信。ARP协议建立起IP与MAC的对应关系,前提是知道目标主机的IP地址。

    注:地址均为MAC地址,类型为通信数据的协议,FCS为帧校验,数据的字节数最大为1500字节刚好对应MTU值

  3. 网络层:主要用来局域网与局域网的通信即互联网Internet而局域网内通信就依靠数据链路层了,网络层不能进行广播(网络太过庞大,不可能进行广播)。如192.168.1.5访问172.15.22.10就需依靠网络层先由192.168.1.5找到网关,再由网关192.168.1.1负责找到172.15.22.10的网关172.15.22.1,网关172.15.22.1再向本局域网内发送广播包找到172.15.22.10主机进行通信。IP数据包格式如下IP数据包在MAC帧的1500字节中即是上图中蓝色部分的IP数据包,以太网首部为MAC帧的前14字节,IP首部包括源IP和目标IP等,上图为整个以太网帧,下图为IP数据包的具体格式注意两者之间的关系。

      其中版本号为IPv4还是IPv6

  4. 传输层:建立端口与端口的通信(端口范围0-65535,其中1-1023为系统占用端口)。网络层的IP帮我们区分子网(找到目标子网),以数据链路层的MAC帮我们找到相应的主机,然后大家都是使用程序,而程序的使用就需要端口了。传输层的功能就是建立端口与端口的通信。

  5. 应用层(包括OSI的应用层,表示层和会话层):会话层建立、关闭会话保证数据传输的连续性,表示层定义数据格式,加密解密,编码的转换以致于对方可以看明白,应用层为用户提供直接的服务。

3、数据包的完整格式

4、各层工作的设备

5、各层工作的协议

参考文献:百度百科及https://www.cnblogs.com/qishui/p/5428938.html

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