计算机网络参考模型与5G协议

本文详细介绍了网络通信中的分层思想,包括OSI七层模型与TCP/IP四层模型的对应关系。讲解了各层的主要功能,如传输层的TCP与UDP协议、网络层的ICMP和IP协议,以及数据链路层的MAC地址概念。同时,阐述了路由器与交换机的区别,端口号的分类,以及数据封装与解封装的过程。此外,还提及了OSI模型和TCP/IP模型的整合以及它们在实际网络通信中的作用。

分层思想

  1. 将复杂的流程分解成几个功能相对单一的子过程
  2. 整个流程更加清晰,复杂问题简单化
  3. 更容易发现问题并针对性的解决问题

OSI七层参考值在这里插入图片描述

高三层:应用层;表示层;会话层。

传输层

传输层协议分为:1.TCP 要求安全,可靠性,传输时延长。
2.UDP 要求速率很高,传输时延短。
传输层协议加端口对应应层不同的服务。
例:TCP+80=WEB服务 TCP+25=SMTP服务 TCP+110=POP3服务

网络层

网络层分为:ICMP IGMP IP ARP RARP
ICMP分为:ping和tracert
ICMP:网络通信检查与信息反馈。
Ping:源和目标联通性的检测。
tracert:检测源和目标所经过的线路及故障点,一般用来定位和调试故障。
IGMP:组播。
IP:网络地址
ARP:地址解析协议(已知目标IP,未知目标MAC) 正向
ARP的工作原理:ARP指的是已知目标IP,未知目标MAC地址实用。举例:当PC1想发消息给PC2,但只知道PC2的IP,不知道PC2的MAC时就会通过ARP发送广播帧给交换机,交换机接收到广播时无条件作广播处理,此时连接到交换机上的所有主机都会收到此广播帧,他们比较自己的IP与目标IP是否一致,若不一致则丢弃处理,若一致则回复消息给对方,在回包的过程中自然会加上自己的MAC和IP,当发送方接收到此数据时,查看接收方的MAC和IP地址把他们一起放入ARP缓存表。

物理层和数据链路层

物理层(physical layer):利用传输介质实现比特序列的传输。
物理层是传输的媒介,在线路中将0/1转换成电信号和光信号;就相当于是邮局与邮局之间的搬运工。

数据链路层(data link layer):采用差错控制与流量控制的方法,使得有差错的物理线路变成无差错的数据链路。
数据链路层,又称数链层;相互直连的设备之间需要使用地址实现物理传输,而这个地址就是MAC地址,也叫物理地址(注:任何一个网络设备都有一个唯一的身份识别码,这个识别码就是MAC地址,MAC地址是一串十六进制的12位数字编码);相当于邮局中的拆箱工人。

路由器和交换机的区别

一、指代不同1、路由器:是连接两个或多个网络的硬件设备,在网络间起网关的作用,是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。2、交换机:是一种用于电(光)信号转发的网络设备。
二、功能不同1、路由器:最主要的功能可以理解为实现信息的转送。把这个过程称之为寻址过程。因为在路由器处在不同网络之间,但并不一定是信息的最终接收地址。所以在路由器中, 通常存在着一张路由表。2、交换机:交换机有带宽很高的内部交换矩阵和背部总线,并且这个背部总线上挂接了所有的端口,通过内部交换矩阵,就能够把数据包直接而迅速地传送到目的节点而非所有节点, 这样就不会浪费网络资源,从而产生非常高的效率。
三、路径选择的标准:1.子网掩码长度最长,2.路由协议中管理距离最小的 ,3.路径质量最好的,4.默认路由。

端口号

客户根据需要那种服务,从从而发送到特定的目的端口,端口的划分为三个类别,其范围介于1到65535之间。
1.公认端口:与通用网络应用程序关联的目的端口,这些端口的范围从1到1023
2.注册端口:端口1024到49151可作为源端口或目的端口使用。组织可使用这些端口注册即时消息等应用程序。
3.私有端口:端口49152到65535通常作为源端口使用。

OSI模型和TCP/IP模型

OSI和TCP/IP对比
OSI上三层(应用层,表示层,会话层)合并成TCO/IP的应用层。

OSI参考模块上三层合拼成应用层
TCP/IP封装与解封装
在这里插入图片描述
不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment),在网络层叫做数据报(datagram),在链路层叫做帧(frame)。数据封装成帧后发到传输介质上,到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部,最后将应用层数据交给应用程序处理。

小结

了解OSI模型与TCO/IP模型的对应关系
TCP/IP协议栈各层的主要协议
数据在TCP/IP协议栈中的封装与解封装
分层模型各层对应的设备

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