网络七层协议理解 网络七层协议的理解

 
 

 

 
OSI七层模式简单通俗理解
 
这个模型学了好多次,总是记不住。今天又看了一遍,发现用历史推演的角度去看问题会更有逻辑,更好记。本文不一定严谨,可能有错漏,主要是抛砖引玉,帮助记性不好的人。总体来说,OSI模型是从底层往上层发展出来的。
 
这个模型推出的最开始,是是因为美国人有两台机器之间进行通信的需求。
 
需求1:物理层
 
科学家要解决的第一个问题是,两个硬件之间怎么通信。具体就是一台发些比特流,然后另一台能收到。
 
于是,科学家发明了物理层:
 
主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0,也就是我们常说的数模转换与模数转换)。这一层的数据叫做比特。
作为数据的传输媒介,如电缆,用以建立、维护和拆除物理链路连接,简单说就是实质上可以看到的承载数据传输的物理介质
 
需求2:数据链路层
 
现在通过电线我能发数据流了,但是,我还希望通过无线电波,通过其它介质来传输。然后我还要保证传输过去的比特流是正确的,要有纠错功能。
简单介绍了物理层和网络层的功能,那么数据链路层介于两者之间,主要是将物理层的数据比特流封装成帧,控制帧在物理信道上的传输,包括纠错,调节发送速率等,另外提供两个实体之间数据链路的建立、维持和释放的管理工作
  
于是,发明了数据链路层:
 
定义了如何让格式化数据以进行传输,以及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
下面哟哟以一个简单的例子来加以说明:+A在河北石家庄,需要去法国巴黎,假设A的行动路线:汽车:出发地---石家庄火车站;火车:石家庄---北京;汽车:北京火车站---北京机场;飞机:北京---法国巴黎;汽车:巴黎---目的地;从这里例子可以清楚,A即为数据,这些交通工具就好比数据链路层,整体路线的规划就是网络层需要做的,这样是不是就比较好容易理解了
 
需求3: 传输层
 
现在我能发正确的发比特流数据到另一台计算机了,但是当我发大量数据时候,可能需要好长时间,例如一个视频格式的,网络会中断好多次(事实上,即使有了物理层和数据链路层,网络还是经常中断,只是中断的时间是毫秒级别的)。
 
那么,我还须要保证传输大量文件时的准确性。于是,我要对发出去的数据进行封装。就像发快递一样,一个个地发。
 
于是,先发明了传输层(传输层在OSI模型中,是在网络层上面)
 
例如TCP,是用于发大量数据的,我发了1万个包出去,另一台电脑就要告诉我是否接受到了1万个包,如果缺了3个包,就告诉我是第1001,234,8888个包丢了,那我再发一次。这样,就能保证对方把这个视频完整接收了。
 
例如UDP,是用于发送少量数据的。我发20个包出去,一般不会丢包,所以,我不管你收到多少个。在多人互动游戏,也经常用UDP协议,因为一般都是简单的信息,而且有广播的需求。如果用TCP,效率就很低,因为它会不停地告诉主机我收到了20个包,或者我收到了18个包,再发我两个!如果同时有1万台计算机都这样做,那么用TCP反而会降低效率,还不如用UDP,主机发出去就算了,丢几个包你就卡一下,算了,下次再发包你再更新。
 
TCP协议是会绑定IP和端口的协议,下面会介绍IP协议。
 
需求4:网络层
 
传输层只是解决了打包的问题。但是如果我有多台计算机,怎么找到我要发的那台?或者,A要给F发信息,中间要经过B,C,D,E,但是中间还有好多节点如K.J.Z.Y。我怎么选择最佳路径?这就是路由要做的事。
 
于是,发明了网络层。即路由器,交换价那些具有寻址功能的设备所实现的功能。这一层定义的是IP地址,通过IP地址寻址。所以产生了IP协议。
 
主要功能是将网络地址与物理地址对应,并决定数据包从哪里发送到接收方,为数据包提供逻辑地址、选路等
  
需求5:会话层
 
现在我们已经保证给正确的计算机,发送正确的封装过后的信息了。但是用户级别的体验好不好?难道我每次都要调用TCP去打包,然后调用IP协议去找路由,自己去发?当然不行,所以我们要建立一个自动收发包,自动寻址的功能。
 
于是,发明了会话层。会话层的作用就是建立和管理应用程序之间的通信。
 
需求6:表示层
 
现在我能保证应用程序自动收发包和寻址了。但是我要用Linux给window发包,两个系统语法不一致,就像安装包一样,exe是不能在linux下用的,shell在window下也是不能直接运行的。于是需要表示层(presentation),帮我们解决不同系统之间的通信语法问题。
 
需求7:
 
OK,现在所有必要条件都准备好了,我们可以写个android程序,web程序去实现需求把。
 
补充:
 
Socket:
 
这不是一个协议,而是一个通信模型。其实它最初是伯克利加州分校软件研究所,简称BSD发明的,主要用来一台电脑的两个进程间通信,然后把它用到了两台电脑的进程间通信。所以,可以把它简单理解为进程间通信,不是什么高级的东西。主要做的事情不就是:
 
A发包:发请求包给某个已经绑定的端口(所以我们经常会访问这样的地址182.13.15.16:1235,1235就是端口);收到B的允许;然后正式发送;发送完了,告诉B要断开链接;收到断开允许,马上断开,然后发送已经断开信息给B。
 
B收包:绑定端口和IP;然后在这个端口监听;接收到A的请求,发允许给A,并做好接收准备,主要就是清理缓存等待接收新数据;然后正式接收;接受到断开请求,允许断开;确认断开后,继续监听其它请求。
 
可见,Socket其实就是I/O操作。Socket并不仅限于网络通信。在网络通信中,它涵盖了网络层、传输层、会话层、表示层、应用层——其实这都不需要记,因为Socket通信时候用到了IP和端口,仅这两个就表明了它用到了网络层和传输层;而且它无视多台电脑通信的系统差别,所以它涉及了表示层;一般Socket都是基于一个应用程序的,所以会涉及到会话层和应用层。
 
 
 

 

 
OSI七层模式简单通俗理解
 
这个模型学了好多次,总是记不住。今天又看了一遍,发现用历史推演的角度去看问题会更有逻辑,更好记。本文不一定严谨,可能有错漏,主要是抛砖引玉,帮助记性不好的人。总体来说,OSI模型是从底层往上层发展出来的。
 
这个模型推出的最开始,是是因为美国人有两台机器之间进行通信的需求。
 
需求1:物理层
 
科学家要解决的第一个问题是,两个硬件之间怎么通信。具体就是一台发些比特流,然后另一台能收到。
 
于是,科学家发明了物理层:
 
主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0,也就是我们常说的数模转换与模数转换)。这一层的数据叫做比特。
作为数据的传输媒介,如电缆,用以建立、维护和拆除物理链路连接,简单说就是实质上可以看到的承载数据传输的物理介质
 
需求2:数据链路层
 
现在通过电线我能发数据流了,但是,我还希望通过无线电波,通过其它介质来传输。然后我还要保证传输过去的比特流是正确的,要有纠错功能。
简单介绍了物理层和网络层的功能,那么数据链路层介于两者之间,主要是将物理层的数据比特流封装成帧,控制帧在物理信道上的传输,包括纠错,调节发送速率等,另外提供两个实体之间数据链路的建立、维持和释放的管理工作
  
于是,发明了数据链路层:
 
定义了如何让格式化数据以进行传输,以及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
下面哟哟以一个简单的例子来加以说明:+A在河北石家庄,需要去法国巴黎,假设A的行动路线:汽车:出发地---石家庄火车站;火车:石家庄---北京;汽车:北京火车站---北京机场;飞机:北京---法国巴黎;汽车:巴黎---目的地;从这里例子可以清楚,A即为数据,这些交通工具就好比数据链路层,整体路线的规划就是网络层需要做的,这样是不是就比较好容易理解了
 
需求3: 传输层
 
现在我能发正确的发比特流数据到另一台计算机了,但是当我发大量数据时候,可能需要好长时间,例如一个视频格式的,网络会中断好多次(事实上,即使有了物理层和数据链路层,网络还是经常中断,只是中断的时间是毫秒级别的)。
 
那么,我还须要保证传输大量文件时的准确性。于是,我要对发出去的数据进行封装。就像发快递一样,一个个地发。
 
于是,先发明了传输层(传输层在OSI模型中,是在网络层上面)
 
例如TCP,是用于发大量数据的,我发了1万个包出去,另一台电脑就要告诉我是否接受到了1万个包,如果缺了3个包,就告诉我是第1001,234,8888个包丢了,那我再发一次。这样,就能保证对方把这个视频完整接收了。
 
例如UDP,是用于发送少量数据的。我发20个包出去,一般不会丢包,所以,我不管你收到多少个。在多人互动游戏,也经常用UDP协议,因为一般都是简单的信息,而且有广播的需求。如果用TCP,效率就很低,因为它会不停地告诉主机我收到了20个包,或者我收到了18个包,再发我两个!如果同时有1万台计算机都这样做,那么用TCP反而会降低效率,还不如用UDP,主机发出去就算了,丢几个包你就卡一下,算了,下次再发包你再更新。
 
TCP协议是会绑定IP和端口的协议,下面会介绍IP协议。
 
需求4:网络层
 
传输层只是解决了打包的问题。但是如果我有多台计算机,怎么找到我要发的那台?或者,A要给F发信息,中间要经过B,C,D,E,但是中间还有好多节点如K.J.Z.Y。我怎么选择最佳路径?这就是路由要做的事。
 
于是,发明了网络层。即路由器,交换价那些具有寻址功能的设备所实现的功能。这一层定义的是IP地址,通过IP地址寻址。所以产生了IP协议。
 
主要功能是将网络地址与物理地址对应,并决定数据包从哪里发送到接收方,为数据包提供逻辑地址、选路等
  
需求5:会话层
 
现在我们已经保证给正确的计算机,发送正确的封装过后的信息了。但是用户级别的体验好不好?难道我每次都要调用TCP去打包,然后调用IP协议去找路由,自己去发?当然不行,所以我们要建立一个自动收发包,自动寻址的功能。
 
于是,发明了会话层。会话层的作用就是建立和管理应用程序之间的通信。
 
需求6:表示层
 
现在我能保证应用程序自动收发包和寻址了。但是我要用Linux给window发包,两个系统语法不一致,就像安装包一样,exe是不能在linux下用的,shell在window下也是不能直接运行的。于是需要表示层(presentation),帮我们解决不同系统之间的通信语法问题。
 
需求7:
 
OK,现在所有必要条件都准备好了,我们可以写个android程序,web程序去实现需求把。
 
补充:
 
Socket:
 
这不是一个协议,而是一个通信模型。其实它最初是伯克利加州分校软件研究所,简称BSD发明的,主要用来一台电脑的两个进程间通信,然后把它用到了两台电脑的进程间通信。所以,可以把它简单理解为进程间通信,不是什么高级的东西。主要做的事情不就是:
 
A发包:发请求包给某个已经绑定的端口(所以我们经常会访问这样的地址182.13.15.16:1235,1235就是端口);收到B的允许;然后正式发送;发送完了,告诉B要断开链接;收到断开允许,马上断开,然后发送已经断开信息给B。
 
B收包:绑定端口和IP;然后在这个端口监听;接收到A的请求,发允许给A,并做好接收准备,主要就是清理缓存等待接收新数据;然后正式接收;接受到断开请求,允许断开;确认断开后,继续监听其它请求。
 
可见,Socket其实就是I/O操作。Socket并不仅限于网络通信。在网络通信中,它涵盖了网络层、传输层、会话层、表示层、应用层——其实这都不需要记,因为Socket通信时候用到了IP和端口,仅这两个就表明了它用到了网络层和传输层;而且它无视多台电脑通信的系统差别,所以它涉及了表示层;一般Socket都是基于一个应用程序的,所以会涉及到会话层和应用层。
 
 
OSI七层模式简单通俗理解
 
这个模型学了好多次,总是记不住。今天又看了一遍,发现用历史推演的角度去看问题会更有逻辑,更好记。本文不一定严谨,可能有错漏,主要是抛砖引玉,帮助记性不好的人。总体来说,OSI模型是从底层往上层发展出来的。
 
这个模型推出的最开始,是是因为美国人有两台机器之间进行通信的需求。
 
需求1:物理层
 
科学家要解决的第一个问题是,两个硬件之间怎么通信。具体就是一台发些比特流,然后另一台能收到。
 
于是,科学家发明了物理层:
 
主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0,也就是我们常说的数模转换与模数转换)。这一层的数据叫做比特。
作为数据的传输媒介,如电缆,用以建立、维护和拆除物理链路连接,简单说就是实质上可以看到的承载数据传输的物理介质
 
需求2:数据链路层
 
现在通过电线我能发数据流了,但是,我还希望通过无线电波,通过其它介质来传输。然后我还要保证传输过去的比特流是正确的,要有纠错功能。
简单介绍了物理层和网络层的功能,那么数据链路层介于两者之间,主要是将物理层的数据比特流封装成帧,控制帧在物理信道上的传输,包括纠错,调节发送速率等,另外提供两个实体之间数据链路的建立、维持和释放的管理工作
  
于是,发明了数据链路层:
 
定义了如何让格式化数据以进行传输,以及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
下面哟哟以一个简单的例子来加以说明:+A在河北石家庄,需要去法国巴黎,假设A的行动路线:汽车:出发地---石家庄火车站;火车:石家庄---北京;汽车:北京火车站---北京机场;飞机:北京---法国巴黎;汽车:巴黎---目的地;从这里例子可以清楚,A即为数据,这些交通工具就好比数据链路层,整体路线的规划就是网络层需要做的,这样是不是就比较好容易理解了
 
需求3: 传输层
 
现在我能发正确的发比特流数据到另一台计算机了,但是当我发大量数据时候,可能需要好长时间,例如一个视频格式的,网络会中断好多次(事实上,即使有了物理层和数据链路层,网络还是经常中断,只是中断的时间是毫秒级别的)。
 
那么,我还须要保证传输大量文件时的准确性。于是,我要对发出去的数据进行封装。就像发快递一样,一个个地发。
 
于是,先发明了传输层(传输层在OSI模型中,是在网络层上面)
 
例如TCP,是用于发大量数据的,我发了1万个包出去,另一台电脑就要告诉我是否接受到了1万个包,如果缺了3个包,就告诉我是第1001,234,8888个包丢了,那我再发一次。这样,就能保证对方把这个视频完整接收了。
 
例如UDP,是用于发送少量数据的。我发20个包出去,一般不会丢包,所以,我不管你收到多少个。在多人互动游戏,也经常用UDP协议,因为一般都是简单的信息,而且有广播的需求。如果用TCP,效率就很低,因为它会不停地告诉主机我收到了20个包,或者我收到了18个包,再发我两个!如果同时有1万台计算机都这样做,那么用TCP反而会降低效率,还不如用UDP,主机发出去就算了,丢几个包你就卡一下,算了,下次再发包你再更新。
 
TCP协议是会绑定IP和端口的协议,下面会介绍IP协议。
 
需求4:网络层
 
传输层只是解决了打包的问题。但是如果我有多台计算机,怎么找到我要发的那台?或者,A要给F发信息,中间要经过B,C,D,E,但是中间还有好多节点如K.J.Z.Y。我怎么选择最佳路径?这就是路由要做的事。
 
于是,发明了网络层。即路由器,交换价那些具有寻址功能的设备所实现的功能。这一层定义的是IP地址,通过IP地址寻址。所以产生了IP协议。
 
主要功能是将网络地址与物理地址对应,并决定数据包从哪里发送到接收方,为数据包提供逻辑地址、选路等
  
需求5:会话层
 
现在我们已经保证给正确的计算机,发送正确的封装过后的信息了。但是用户级别的体验好不好?难道我每次都要调用TCP去打包,然后调用IP协议去找路由,自己去发?当然不行,所以我们要建立一个自动收发包,自动寻址的功能。
 
于是,发明了会话层。会话层的作用就是建立和管理应用程序之间的通信。
 
需求6:表示层
 
现在我能保证应用程序自动收发包和寻址了。但是我要用Linux给window发包,两个系统语法不一致,就像安装包一样,exe是不能在linux下用的,shell在window下也是不能直接运行的。于是需要表示层(presentation),帮我们解决不同系统之间的通信语法问题。
 
需求7:
 
OK,现在所有必要条件都准备好了,我们可以写个android程序,web程序去实现需求把。
 
补充:
 
Socket:
 
这不是一个协议,而是一个通信模型。其实它最初是伯克利加州分校软件研究所,简称BSD发明的,主要用来一台电脑的两个进程间通信,然后把它用到了两台电脑的进程间通信。所以,可以把它简单理解为进程间通信,不是什么高级的东西。主要做的事情不就是:
 
A发包:发请求包给某个已经绑定的端口(所以我们经常会访问这样的地址182.13.15.16:1235,1235就是端口);收到B的允许;然后正式发送;发送完了,告诉B要断开链接;收到断开允许,马上断开,然后发送已经断开信息给B。
 
B收包:绑定端口和IP;然后在这个端口监听;接收到A的请求,发允许给A,并做好接收准备,主要就是清理缓存等待接收新数据;然后正式接收;接受到断开请求,允许断开;确认断开后,继续监听其它请求。
 
可见,Socket其实就是I/O操作。Socket并不仅限于网络通信。在网络通信中,它涵盖了网络层、传输层、会话层、表示层、应用层——其实这都不需要记,因为Socket通信时候用到了IP和端口,仅这两个就表明了它用到了网络层和传输层;而且它无视多台电脑通信的系统差别,所以它涉及了表示层;一般Socket都是基于一个应用程序的,所以会涉及到会话层和应用层。
 

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