计算机网络计算机网络分层结构

为了解决计算机网络复杂的问题&＃xff0c;提出了计算机网络分层结构。
计算机网络分层结构主要有OSI 7层参考模型&＃xff0c;TCP/IP 4层参考模型两种。

为什么要分层

• 不同产商生产的产品都可以通过统一标准实现通信。
• 不同层面发生变化&＃xff0c;不会影响到别的层面&＃xff0c;只需要改变该层面即可。
• 方便网路通信&＃xff0c;因为计算机网络是一个非常复杂的事情&＃xff0c;当对其进行划分时&＃xff0c;方便我们进行管理与通信。

OSI参考模型

通信子网&＃xff1a;物理层、数据链路层、网络层&＃xff0c;只要是负责数据的通信。
资源子网&＃xff1a;会话层、表示层、应用层&＃xff0c;主要是负责数据的处理。
传输层&＃xff1a;主要是将通信子网与资源子网链接起来。

应用层
所有能和用户产生网络流量的程序都属于应用层。

表示层
用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式&＃xff08;语法与语义&＃xff09;

• 功能一&＃xff1a;数据格式变化。
• 功能二&＃xff1a;数据加密与解密。
• 功能三&＃xff1a;数据压缩与解压缩。
  例如&＃xff1a;我们在访问网页时&＃xff0c;如果网络不稳定&＃xff0c;有时我们会看到一些乱码&＃xff0c;这就是表示层对数据格式进行的处理。
  我们在使用微信聊天的时候&＃xff0c;给对方发送的消息&＃xff0c;都先要进行加密处理&＃xff0c;同时当对方收到消息后&＃xff0c;先对加密的消息进行解密。如果我们给对方发送视频或者图片时&＃xff0c;由于视频或图片过大&＃xff0c;对网络带宽要求比较高&＃xff0c;所以表示层会对其先进行压缩处理。

会话层
向表示层实体建立连接&＃xff0c;并在连接上有序地传输数据。

• 功能一&＃xff1a;建立、管理、终止会话。
• 功能二&＃xff1a;使用校验点可使的会话在通信失效传输失败的时候&＃xff0c;恢复通信重新在校验点处重传数据 &＃xff0c;实现数据的同步。
  
  我们可以查看会话层&＃xff0c;查看我们电脑是否存在木马病毒。因为木马程序一直是在系统后台运行&＃xff0c;需要一直与外部建立联系&＃xff0c;所以一定会存在于会话层中&＃xff0c;netstat -n命令可以查看。netstat -nb命令可以查看会话层中程序名称。

传输层

主要是负责两个进程之间的通信&＃xff0c;传输单位是报文或者是用户数据报。

• 功能一&＃xff1a;可靠传输、不可靠传输。
• 功能二&＃xff1a;流量控制。控制两个进程之间接收与传输的速度匹配。
• 功能三&＃xff1a;数据纠错。
• 复用与分用。
  例如&＃xff1a;我们在使用微信聊天时&＃xff0c;当我们给对方发送的消息非常短&＃xff0c;只需要一个数据包就可以发送完&＃xff0c;则称为不可靠传输。当消息非常多&＃xff0c;一个数据包发送不了时&＃xff0c;会对该消息进行分割&＃xff0c;将该消息分为多个数据包发送&＃xff0c;给每个数据包进行编号&＃xff0c;当发送完一个后&＃xff0c;等待对方确认收到&＃xff08;RTT&＃xff09;,接着发送下一个数据包&＃xff0c;我们称其为可靠传输。
  当发送端发送的数据过快&＃xff0c;接收端接收不过来时&＃xff0c;会通过传输层告诉发送端发送的慢一点&＃xff0c;这就是流量控制。
  当一个数据包帧发生错误了&＃xff0c;负责对数据帧进行纠错。

网络层

• 负责选择最佳的路径
• 规划IP地址。

数据链路层

• 封装帧的开始与结尾。
• 差错检验。
  数据在网络中传输是使用数据帧的形式传输&＃xff0c;数据链路层就是负责给数据帧加上其开始与结尾的标志信息。同时也可以判断数据帧在传输的过程中是否发生错误&＃xff0c;但是对错误不进行纠错&＃xff0c;只负责检验。

物理层

• 提供接口标准。
• 电器标准。统一定义网卡上的信息。

各个层面之间的联系

每一层都是为上一层提供服务。如果这一层出现问题&＃xff0c;则其上面所有的层都不能正常工作。

TCP/IP 协议的分层结构

TCP/IP协议为 4层结构就相当于对OSI 7层结构的一个简化。


应用层
应用程序间沟通的层&＃xff0c;如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。

传输层
提供结点之间的数据传送&＃xff0c;应用程序之间的通信服务。主要功能有数据格式化、数据重传、传输确认。传输控制协议TCP&＃xff0c;用户数据报协议UDP。主要是负责数据的传输以及确认数据已经被接收。

互连网络层
负责提供基本的数据封包传送功能&＃xff0c;让每一块数据包都能够到达目的主机&＃xff0c;但是不检查是否被成功接收。

网络接口层
接收IP数据报并进行传输&＃xff0c;从网络上接收物理帧&＃xff0c;抽取IP数据报转交给下一层。