OSI七层交换“参考”模型与协议

灰太狼 2023-07-11 15:21 30阅读 0赞

#### OSI七层交换“参考”模型 ####

1.  物理层 - - 【程序员不需要管，物理学家和通信工程管的= = 比如用什么材料，电压等等】
2.  链路层 - - 负责内网寻址 ARP\\ICMP
3.  网络层 - - 外网寻址 IP
4.  传输层 - - 确保通信的稳定性 TCP，UDP
5.  表现层 - - 提供一个接口，统一各个网络的结构【后来被传输层取代了】
6.  会话层 - - 记录状态
7.  应用层 - - 应用细节，HTTP,FTP，SMTP，POP3

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##### 1）物理层（Physical Layer） #####

激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠的物理媒体。简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。物理层记住两个重要的设备名称，中继器（Repeater，也叫放大器）和集线器。

##### 2）数据链路层（Data Link Layer） #####

数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。为达到这一目的，数据链路必须具备一系列相应的功能，主要有：如何将数据组合成数据块，在数据链路层中称这种数据块为帧（frame），帧是数据链路层的传送单位；如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使与接收方相匹配；以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。

有关数据链路层的重要知识点：

> 1> 数据链路层为网络层提供可靠的数据传输；  
> 2> 基本数据单位为帧；  
> 3> 主要的协议：以太网协议；  
> 4> 两个重要设备名称：网桥和交换机。

##### 3）网络层（Network Layer） #####

网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。如果您想用尽量少的词来记住网络层，那就是"路径选择、路由及逻辑寻址"。

网络层中涉及众多的协议，其中包括最重要的协议，也是TCP/IP的核心协议——IP协议。IP协议非常简单，仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP协议的主要功能有：无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、因特网报文协议ICMP、因特网组管理协议IGMP。具体的协议我们会在接下来的部分进行总结，有关网络层的重点为：

> 1> 网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外，网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能；  
> 2> 基本数据单位为IP数据报；  
> 3> 包含的主要协议：
> 
>  *  IP协议（Internet Protocol，因特网互联协议）;
>  *  ICMP协议（Internet Control Message Protocol，因特网控制报文协议）;
>  *  ARP协议（Address Resolution Protocol，地址解析协议）;
>  *  RARP协议（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址解析协议）。
> 
> 4> 重要的设备：路由器。

##### 4）传输层（Transport Layer） #####

第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。 传输层的任务是根据通信子网的特性，最佳的利用网络资源，为两个端系统的会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责端到端的可靠数据传输。在这一层，信息传送的协议数据单元称为段或报文。 网络层只是根据网络地址将源结点发出的数据包传送到目的结点，而传输层则负责将数据可靠地传送到相应的端口。 有关网络层的重点：

1> 传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输以及端到端的差错控制和流量控制问题；  
2> 包含的主要协议：TCP协议（Transmission Control Protocol，传输控制协议）、UDP协议（User Datagram Protocol，用户数据报协议）；  
3> 重要设备：网关。

##### 5）会话层 #####

会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。

##### 6）表示层 #####

表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。

##### 7）应用层 #####

为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

会话层、表示层和应用层重点：

1> 数据传输基本单位为报文；  
2> 包含的主要协议：FTP（文件传送协议）、Telnet（远程登录协议）、DNS（域名解析协议）、SMTP（邮件传送协议），POP3协议（邮局协议），HTTP协议（Hyper Text Transfer Protocol）。

#### 协议 ####

##### TCP-传输控制协议 #####

适用场景：文件下载、聊天

1.  保证到达
2.  保证质量
3.  保证顺序

##### UDP-用户数据报协议【对质量没有绝对要求的适合使用，对延迟有很高要求】 #####

适用场景：IP电话、视频直播

1.  不保证到达
2.  不保证质量
3.  不保证顺序

##### TLS【安全传输层协议】 #####

用于在俩个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。

该协议由俩层组成：TLS记录协议（TLS Record）和TLS握手协议（TLS Handshake）。

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