網絡模型

目錄

應用層

  • 最上層用戶直接接觸到的,電腦、手機的應用軟件都實現在應用層上
  • 只專注為用戶提供應用功能,不管傳輸,需要傳輸東西時,向下傳遞到傳輸層
  • 如 HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP等

傳輸層

  • 處理應用層的數據包,但不負責從一個設備傳到另一個設備
  • TCPUDP,用哪個也跟應用層協議有關,如果應用層HTTP,則傳輸層TCP
  1. TCP
    • 特性:可靠
    • 功能:流量控制、超時重傳、擁塞控制
  2. UPD
    • 特性:快速
  • 如果應用層要傳輸的數據很大,在這裡會被分包(TCP段),一部分丟失就只要重發丟失的部分
  • 設備接收到數據時,傳輸層要把數據包發給應用,需要用端口號區分出不同的應用
  • Web服務器常用80端口,遠程登陸服務器22端口
  • 瀏覽器中每個分頁都是獨立的進程,各自有臨時端口號

網絡層

  • 設備之間要發送信息,需要通過各式各樣的路徑、節點選擇
  • 常用的是IP協議
    • 將傳輸層的報文作為數據部分,前面加上IP包頭(其中有IP地址標示目的地)組裝成IP報文
    • 如果IP報文大小超過MTU(以太网1中一般为 1500 字节)就会再次进行分片
    • 尋址路由的能力,尋址在導航,路由操作方向盤
  1. 尋址:傳輸到另一個設備需要找到目的地
    • IPv4協議:IP地址共32位,分成四段每段八位,整個IP地址分為:
      • 網絡號:標註地址屬於哪個子網
      • 主機號:標註子往下的某一個主機
  2. 路由:網絡是由很多網關、路由器、交換機、其他網絡設備連接起來的,需要通過算法決定路徑
    • 根據下一個目的地選擇路徑

網絡接口層

  • 網絡層生成IP頭部,網絡接口層生成MAC頭部,並封裝成數據幀發送
  • MAC地址用於在以太網中判斷目的地,是以太網1使用的頭部,可以通過ARP協議獲取對方MAC地址
  • 為網絡層提供鏈路級別的傳輸服務,在以太網、WiFi等底層網絡上發送原始數據包,工作在網卡的層次

每層的數據封裝

  • 每往下,逐步加了東西進去
層級數據包新增
應用層(HTTP)消息/報文(message)-
傳輸層(TCP)段(segment)TCP頭
網絡層(IP)包(packet)IP頭
網絡接口層(IP)幀(frame)MAC頭

模型對照

OSI 模型層級(7層)TCP/IP 模型層級(4層)功能說明常見協定/技術
第七層:應用層 (Application)第四層:應用層 (Application)提供應用程式介面與服務HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, DNS
第六層:表示層 (Presentation)⬆ 合併在 TCP/IP 的應用層資料格式轉換、加密解密SSL/TLS, JPEG, MP3
第五層:會話層 (Session)⬆ 合併在 TCP/IP 的應用層建立與管理應用層之間的連線RPC, NetBIOS
第四層:傳輸層 (Transport)第三層:傳輸層 (Transport)負責端對端通訊與可靠性控制TCP, UDP
第三層:網路層 (Network)第二層:網絡層 (Internet)負責路由選擇與 IP 封包傳遞IP, ICMP, ARP, IGMP
第二層:資料鏈結層 (Data Link)第一層:網絡接口層 (Network Interface)控制資料在網路媒介上的存取Ethernet, Wi-Fi, MAC, PPP
第一層:實體層 (Physical)⬆ 合併在 TCP/IP 的網絡接口層傳輸電氣訊號/光訊號Fiber, Cable, 無線電波

Footnotes

  1. 以太網是一種在局域網內將附近設備連接起來允許通訊的技術,組成包含:電腦上的以太網接口、WiFi接口、以太網交換機、路由器上的千兆/萬兆以太網口、網線 2