网络模型(OSI)

本文探讨了OSI模型因层次过多而不被广泛采用的原因,以及更简洁的TCP/IP模型(4层和5层模型)。介绍了网络排错的基本思路,从下至上、从上至下排查问题。同时,阐述了数据封装和解封装的过程,以及在不同层的数据单元名称。此外,提到了TCP/IP协议簇中的常见协议。

OSI开放式互联参考模型
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OSI未被广泛认可原因:层次太多麻烦复杂

分层模型-TCP/IP(4层模型)
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分层模型-TCP/IP(5层模型)

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网络排错思想:从下层到上层,从上层到下层

数据封装和解封装
应用数据需要经过逐层处理后才能通过网络传递给对方
OSI把每层数据称为PDU(protocol data unit 协议数据单元)
TCP/IP根据不同层分别使用段(segment),包(packet),帧(frame),比特(bit)
发送者逐层向下传递数据,并添加报头报尾的过程称为封装
反之为拆包

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TCP/IP协议簇中常见的协议
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### OSI 网络模型概述 OSI 网络模型是指开放式系统互联通信参考模型(Open System Interconnection Reference Model,简称 OSI 模型)。这一概念模型由 ISO 提出,旨在创建一个适用于各种计算机系统的全球互连标准框架[^1]。 该模型被设计成七个层次结构,每一层都有特定的功能和服务,确保不同制造商生产的硬件和软件能够相互通信。通过分层的方式,使得每层只关注自身的功能,并依赖下一层提供服务给上一层使用[^2]。 #### 七层架构的具体描述如下: ##### 应用层 (Layer 7) 这是最接近用户的最高层,负责应用程序之间的接口协议以及数据表示形式的转换工作。它提供了文件传输、电子邮件等功能的服务支持。 ##### 表示层 (Layer 6) 此层主要处理数据格式化、加密解密等问题,保证发送方所发出的信息能被接收端正确理解并显示出来。 ##### 会话层 (Layer 5) 管理主机之间建立起来的连接对话过程中的控制机制,比如同步点设置等操作都在这里完成;同时也可以在此基础上实现多台设备间的协同作业。 ##### 传输层 (Layer 4) 确保源节点到目的节点的数据可靠传递,包括错误检测与纠正、流量控制等方面的工作都属于本层职责范围之内。 ##### 网络层 (Layer 3) 决定最佳路径来传送信息包,在互联网环境中起到路由选择的作用,即根据IP地址找到目标位置并将消息转发过去。 ##### 数据链路层 (Layer 2) 负责相邻节点间物理线路上传输比特流之前所需的一切准备工作——如帧定界、差错校验等任务均由此层承担起责任。 ##### 物理层 (Layer 1) 位于最低级别的一层,涉及实际电信号或光信号等形式的能量交换活动,具体来说就是规定了电缆规格、插头形状等内容以便于各部件相互对接成功。 ```python # Python代码示例展示如何模拟简单的TCP/IP三次握手流程, # 这里仅作为示意并非严格对应OSI某一层级逻辑。 import socket def tcp_handshake(server_ip, server_port): client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) try: # 发送SYN请求 client_socket.connect((server_ip, server_port)) # 接收ACK响应 ack_response = client_socket.recv(1024).decode('utf-8') print(f"Received ACK from Server: {ack_response}") # 向服务器发送确认报文 client_socket.sendall(b'Client has received your message.') except Exception as e: print(e) finally: client_socket.close() tcp_handshake('example.com', 80) ```
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