[Linux] 网络协议之TCP/IP五层模型

网络协议

协议是一种“约定”，网络协议是计算机之间能够进行通信的一种标准。

OSI七层模型

OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义和规范：

• OSI七层模型把网络从逻辑上分为了7层.，每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机；
• OSI 七层模型是一种框架性的设计方法，其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输；
• 最大的优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，概念清楚，理论也比较完整.，通过七个层次化的结构模型使不同系统、不同的网络之间实现可靠的通讯。

TCP/IP五层模型

• TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇；TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
  具体内容为：

1. 物理层：负责光/电信号的传递方式。比如：现在以太网通用的网线(双绞线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤， 现在的wifi无线网、电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器工作在物理层。
2. 数据链路层：负责设备之间的数据帧的传送和识别。比如：网卡设备的驱动、帧同步(从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作。有以太网、令牌环网、无线LAN等标准。交换机工作在数据链路层。
3. 网络层：负责地址管理和路由选择。比如：在IP协议中，通过IP地址来标识一台主机，并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由)。路由器工作在网路层。
4. 传输层：负责两台主机之间的数据传输。比如：传输控制协议 (TCP)，能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。
5. 应用层：负责应用程序间沟通。比如：简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等，我们的网络编程主要就是针对应用层。

• 一般而言：
  对于一台主机，它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容；
  对于一台路由器，它实现了从网络层到物理层；
  对于一台交换机，它实现了从数据链路层到物理层；
  对于集线器， 它只实现了物理层；
  但是并不绝对，很多交换机也实现了网络层的转发；很多路由器也实现了部分传输层的内容(比如端口转发)。