【计算机网络】网络模型

OSI七层网络模型

七层模型如图所示

每层的概念和功能

1. 物理层

   职责：将数据以比特为单位，通过不同的传输介质将数据传输出去。

   主要协议：物理媒介相关的协议，如RS232，V.35，以太网等。

2. 数据链路层

   职责：

   • 将物理层的比特数据加上MAC地址封装成帧；

   • 对数据差错校验；

   • 通过流控制来平衡传输端和发送端之间的不对称。

   主要协议：有点对点协议PPP(Point-to-Point Protocol)高级数据链路控制协议HDLC(High-Level Data Link Control)、以太网协议等。

3. 网络层

   职责：地址管理和路由，路由器根据数据包中的IP地址路由转发。

   主要协议：IP协议、网关协议（ARP）、路由协议（RIP、OSPF、BGP等）等。

4. 传输层

   职责：

   • 在网络层的端到端基础上实现了服务进程到服务进程之间的传输。

   • 管理两个节点的传输，负责可靠传输和不可靠传输。

   • 通过流量控制来保证传输速度。

   • 通过错误控制来进行数据的完整接收。

   主要协议：TCP协议、UDP协议。

5. 会话层

   职责：

   • 建立会话后，网站服务可以保持用户的登录状态的。比如可以记录用户的账号密码，避免多次重复登录。

   • 负责同步服务。比如上次登录时观看电影的状态，在下一次登录后依然时上次退出前的状态。（历史记录、观看进度等等）

   会话：主要实现了不同计算机之间的会话控制，为高层协议提供一个传输数据的会话环境。

6. 表示层

   职责：

   • 负责数据的编码和解码。

   • 负责数据的加密。

   • 负责数据的压缩。

7. 应用层

   职责：

   • 负责应用之间的交互,包括文件传输、电子邮件、远程登录等。

   主要协议：HTTP、FTP、SMTP、DNS、TELNET、SNMP等。

各层之间的数据名称、负责的地址及服务功能都有多不同：

客户端请求服务器端的过程

1.客户端发送报文给服务器端。（应用层）

2.报文来到传输层，将报文和源端口、目标端口一起封装成段。

3.段来到网络层，将段和源IP、目标IP封装成包。

目标IP和源IP一般在不同的网络分区，因此需要通过默认网关。

4.使用ARP协议来广播获取网关MAC，将包数据和客户端MAC、目标MAC（广播地址）封装成帧，发送给交换机。

• 交换机中记录着接口和MAC地址，由交换机帮忙广播；

• 目标网关收到广播后，解析帧，会发现发送端的MAC地址；

• 再解析包中的信息，就会发现发送端的IP地址；

• 网关就会把发送端的ip地址和MAC地址进行关联；

• 网关将包信息和客户端MAC地址、网关MAC地址封装成帧，响应给客户端；

• 客户端解析帧信息，就可以知道网关地址。

  这部分就是ARP协议。

5.客户端中在数据链路层将包信息和源MAC、目标MAC封装成为帧发送给网关。

6.网关解析帧信息发现是发送给自己的，再解析包信息，发现了目标IP地址；

7.目标IP在另一个网络中，通过路由转发，将数据发送给目标网络。

8.服务器网关将包信息和源MAC地址、目标MAC地址封装成帧，发动给服务器。

服务器网关获取的是目标网络IP，如果这时找不到对应的MAC地址，则可以通过ARP协议进行广播。

9.服务器收到数据帧之后逐个解析，发现MAC和IP地址都是自己。进而解析段，发现源端口号和目标端口号，最终将报文交给端口对应的服务去处理进行相应。

五层网络模型

四层网络模型