计算机软件参考模型

一、OSI七层网络模型

         国际化标准组织（ISO）于1984年颁布了开放系统互联（OSI）参考模型，它是一个开放式体系结构，它将网络分为七层。从上往下如图所示：

七层各自的作用

应用层：为应用程序提供交互服务，网络服务与最终用户的一个接口（提供应用程序之间的通信）。

表示层：数据的表示、安全、压缩，确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。
负责数据格式的转换，如加密解密、转换翻译、压缩解压缩等（处理数据格式，数据机密等）

会话层：建立、管理、终止会话。

传输层：建立主机端到端连接（端口到端口）。

网络层：进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。将上层数据加上源和目的方的逻辑（IP）地址封装成数据包，实现数据从源端到目的端的传输

数据链路层：建立相邻结点之间的数据链路，进行硬件地址寻址、差错校验等功能
将上层数据加上源和目的方的物理（MAC）地址封装成数据帧，MAC地址是用来标识网卡的物理地址，建立数据链路。当发现数据错误时，可以重传数据帧。

物理层：建立、维护、断开物理连接

二、TCP/IP 网络模型

五层各自的作用

应用层（对应于OSI模型的应用层、表示层、会话层）

传输层（对应于OSI模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信）

网络层（对应于OSI模型的网络层，提供主机到主机的通信）

数据链路层（对应于OSI模型的数据链路层）

物理层（对应于OSI模型的物理层）

三、TCP/IP协议族的组成

1、四层典型协议

应用层：DNS、HTTP、TELNET、SNMP、TFTP、FTP、SMTP

传输层：TCP、UDP、SCTP

网络层：IP、ICMP、IGMR、ARP、RARP

网络接入层：由底层网络定义的协议，IEEE802.3有线局域网（以太网）标准，IEEE802.11无线局域网的标准

2、TCP、UDP、IP协议中包含的协议及其端口

TCP（传输控制协议）协议应用的端口及其协议功能----传输更加稳定可靠
80 HTTP（超文本传输协议）：用于浏览器和Web服务器之间的请求和响应的交互
443 HTTPS（超文本传输安全协议）：在HTTP的基础上加了SSL/TLS层（安全套接层）的安全的超文本传输协议
21 FTP（文件传输协议）：用于控制连接FTP服务器
53 DNS（域名系统）：用于连接DNS服务器
25 SMTP（简单邮件传输协议）：用于发送邮件
110 POP3（邮局协议版本3）:用于接收邮件
22 SSH（安全外壳协议）：用于计算机之间的远程加密登录
3389 RDP（远程桌面协议）：通过这个端口，用"远程桌面"等连接工具来连接到远程的Windows服务器

UDP（用户数据报协议）协议应用的端口及其协议功能----传输效率更高
69 TFTP（简单文件传输协议）：用于小文件的传输
53 DNS（域名系统）：用于解析DNS
111 RPC（远程调用协议）：用于远程过程调用
161 SNMP（简单网络管理协议）：用于网络设备的管理
123 NTP（网络时间协议）：用于网络时间同步

IP（网际协议）协议及其功能：
ARP（地址解析协议）：用于在局域网中根据IP地址获取物理地址
RARP（逆地址解析协议）：用于在局域网中通过ARP表根据物理地址请求IP地址
ICMP（网际控制报文协议）：用于验证网络是否畅通
IGMP（网际组管理协议）：用于主机与组播路由器之间组播通信

四、数据封装过程和解封装过程

封装解封装概述

封装：数据从应用层产生形成上层数据，然后从应用层到传输层，添加一个TCP头部或UDP头部，里面包含本机端口和目标端口，紧接着从传输层到网络层，又添加一个IP头部，里面包含本机IP和目标IP，然后再从网络层到数据链路层，在其原有的基础上又添加一个MAC头部，里面包括本地MAC地址和目标MAC地址，其中目标MAC地址是相邻节点的MAC地址，最后从数据链路层到物理层形成比特流，通过光信号、电信号等方式传送

解封装：当数据送到目标主机的物理层中，目标主机会判断MAC头部中包含的目标MAC地址是否是本机MAC地址，是的话就脱去MAC头部然后将其送至网络层，在网络层中再判断IP头部中包含的目标IP 是否是本机IP，是的话就脱去IP头部将其送至传输层，然后在传输层找到与其目标端口号相对应的端口，找到之后脱去TCP头部将其送至应用层中

各层对应的PDU

应用层：APDU

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

五、设备与层的对应关系

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