计算机网络模型

目录

一、OSI

1、OSI简述

2、OSI模型结构

二、TCP/IP模型——TCP/IP协议簇

1、TCP/IP模型结构

2、封装和解封装

 3、TCP和UDP

---

一、OSI

1、OSI简述

        开放式系统互联通信参考模型（Open System Interconnection Reference Model，缩写为 OSI），简称为OSI模型（OSI model），一种概念模型，由国际标准化组织提出，一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。目的是更利于标准化 ，降低层次之间的关联性，每一层都只执行对应的功能， 每一层都在上层的基础上提供增值服务。

2、OSI模型结构

（1）应用层

        应用层是网络服务与最终用户的一个接口，是OSI模型中的最高层，是直接面向用户的一层。应用层是人机交互的窗口，通过应用层把人的语言输入到计算机当中去，为网络用户之间的通信提供专用的程序服务。

（2）表示层

        表示层为在应用过程之间传送的信息提供表示方法的服务。负责将接收到的数据翻译成二进制数组成的计算机语言，主要通过数据格式变化、数据加密与解密、数据压缩与解压等。表示层提供的数据加密服务是重要的网络安全要素，其确保了数据的安全传输，也是各种安全服务最为重视的关键。

（3）会话层

        会话层用于建立、管理、中止会话。会话层的主要功能是负责维护两个节点之间的传输联接，确保点到点传输不中断，以及管理数据交换等功能，也就是建立维护和断开一次会话连接。

（4）传输层

        实现了端对端的传输，区分不同的进程和服务，是通过不同的端口号来识别不同的进程和服务。端口号是由16位二进制构成，共65535个端口号，其中0为保留端口号，其中比较常见的端口号例如http端口号为80，https端口号为443。

（5）网络层

        网络层是以路由器为最高节点俯瞰网络的关键层，它负责将上层数据加上源和目的方的逻辑地址封装成数据包，实现数据从源端到目的端的传输。网络层进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。

（6）数据链路层

       数据链路层是在通信实体间建立数据链路联接，传输的基本单位为“帧”，并为网络层提供差错控制和流量控制服务。 数据链路层由MAC（介质访问控制层）和LLC（逻辑链路控制层）组成，介质访问控制子层的主要任务是规定如何在物理线路上传输帧。逻辑链路控制子层对在同一条网络链路上的设备之间的通信进行管理。

（7）物理层

       物理层的主要功能是利用传输介质为数据链路层提供物理联接，负责数据流的物理传输工作。物理层传输的基本单位是比特流，即0和1，也就是最基本的电信号或光信号，是最基本的物理传输特征。

二、TCP/IP模型——TCP/IP协议簇

1、TCP/IP模型结构

        协议数据单元(PDU)：在分层网络结构中，传输系统的每一层都将建立PDU。PDU包含来自上层的信息和当前层的实体附加的信息，这个PDU会被传送到下一较低的层。

        应用层——数据报文

        传输层——数据段

        网络层——数据包

        数据链路层——数据帧

        物理层——比特流

2、封装和解封装

         每一层在封装时都把上一层的协议包当成数据部分，加上自己的协议头部，组成自己的协议包。例如当数据包到达传输层后，传输层要在数据包加上自己的协议头部即源端口和目的端口，构成传输层自己的新的数据包。

        解封装——封装的逆过程，可以理解为就是还原数据的过程。 

 3、TCP和UDP

（1） TCP是面向连接的协议，而UDP是无连接的协议。

（2）TCP的传输是可靠的(排序、确认、重传、流控)，而UDP的传输是不可靠 的。

（3）TCP可以分段，而UDP不能。

（4）TCP可以进行流控,而UDP不能。

（5）TCP转发数据的效率比较低，UDP的转发效率比较高。

        对于数据可靠性要求比较低，对于实时性要求高的场景下使用UDP，例如语音视频聊天。TCP对于数据可靠性要求很高，对于实时性要求相对较低的场景下使用 TCP。 

        TCP的三次握手：

        TCP的四次挥手：