談談計算機網絡的分層


計算機網絡分層概述以及功能作用


不同之前的OSI分層,現在主流的分層都是偏向於TCP/IP的四層分層(五層的話就是最后的網絡接口層給替換),OSI參考模型的抽象能力高,概念划分清除,但是過於復雜,不好理解。即由下面按四層協議的層次來組成計算機網絡

1.應用層

2.傳輸層

3.網絡層

4.網絡接口層

具體的功能作用

這下面的功能我是將第四層的網絡接口層拆成了物理層和數據鏈路層來寫的。

  • 物理層:中繼器和集線器;網卡(概括為了兩器一卡)
  • 數據鏈路層:為網絡層提供可靠的數據傳輸,基本數據為幀;以太網協議,設備是網橋和交換機
  • 網絡層:對子網間的數據包進行路由選擇,還可以實現擁塞控制,網絡互連等功能;IP協議;ICMP
    協議-internet control message protocol因特網控制報文協議;ARP協議(將IP地址獲取物理地址的):地址解析協議;路由器是重要設備。
    • 路由選擇和分組轉發
    • 異構網絡互聯
    • 擁塞控制:若所有接點都來不及接受分組,而要丟棄大量分組的話,網絡就除於擁塞狀態,因此要采用一定措施來緩解這種擁塞
  • 傳輸層:將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題;
    主要用到的是TCP協議、UDP協議;網關是重要設備
  • 應用層:為操作系統或網絡應用程序提供訪問網絡服務的接口。

對應層所用的協議

應用層

這層的主要協議的話也是大家比較常見而且有一定了解的

  1. SMTP:對郵件收發的一個協議,控制信件的中轉方式。
  2. HTTPS:具有安全性的文本傳輸控制協議。
  3. HTTP:超文本傳輸協議,規定了瀏覽器和萬維網服務器之間互相通信的規則,通過因特網傳送數據的協議。
  4. FTP:文件傳輸協議,因特網中使用最廣泛的文件傳輸協議。

傳輸層

對於應用層就是TCP和UDP協議-用來建立端到端的鏈接,這一層的數據單位是數據報

TCP三次握手:可靠連接,先建立連接(大數據包,數據要求安全)
a. 發送請求,seq = x ,同步信號SYN
b. 回請求,ack = x + 1; 雙向連接,同步請求SYN seq = y
c. 最后回建立請求,ack = y +1;

為什么握手不是兩次的原因

兩次會造成資源浪費,當失效的請求再次到達,server以為是有效的,就建立了連接,就會造成浪費,使用三次主要是為了防止server端一直等待。

四次揮手,全雙工的連接,
a. 發送FIN請求斷開
b. 接受FIN ,發送ack,表示已經接受到了
c. 再次發送FIN 請求斷開連接
d. 最后發送ACK,最終斷開連接

為什么要四次揮手?

確保數據能夠完成傳輸,收到FIN的時候,僅僅是代表對方沒有數據發給你,你自己還沒整理完數據發送給對方,所以這里還是需要你要確保自己整理好收拾好行李再發過去
UDP:不可靠連接,不需建立連接(數據不安全,小數據包)

網絡層

路由的主要工作區域,用到的協議

1. ARP協議-地址解析協議
 a. 已知對方IP去獲取對方的MAC地址,用於同一子網內的尋址
 b. 應用在局域網內
2. RARP-反向地址解析協議
 a. 已知對端的MAC地址,獲取其IP地址 。
3. ICMP協議
 a. 檢查網絡通路

對於網絡層就是Ip\ICMP\ARP\RARP協議-用來尋址和路由選擇的。這一層的數據單位是數據包。

網絡接口層

包括了物理層和數據鏈路層

物理層:規定了通信設備的機械、電氣的、功能的和過程的特性,用來簡歷和拆除物理鏈路連接。在一層的數據單位是比特。

數據鏈路層:在物理層之上,建立相鄰接點之間的數據鏈路,通過差錯控制提供數據幀在信道上無差錯的傳輸。這一層的數據單位是幀。


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