網(wǎng)絡(luò)分層模型

位于地球兩端的用戶通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。

解決一個(gè)復(fù)雜問題的最好方法就是分層，每一層解決一個(gè)問題，所有就有了網(wǎng)絡(luò)的分層模型。每層解決一個(gè)通信問題，同一層之間通過協(xié)議進(jìn)行通信，上下層之間通過服務(wù)訪問點(diǎn)相互通信。

目前公認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)分層模型有兩個(gè)：

如下圖所示，源主機(jī)和目的主機(jī)之間的通信過程：

OSI七層參考模型

OSI參考模型分為七層，由下到上依次是：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。

物理層：傳輸0，1這樣的比特流，對(duì)用戶是透明的。有很多物理層的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了物理層的電氣特性比如辦公用的網(wǎng)線、家庭用的光貓等。
數(shù)據(jù)鏈路層：傳輸數(shù)據(jù)幀，通過MAC地址標(biāo)識(shí)通信雙方。常用的通信協(xié)議有以太網(wǎng)的802.11、家庭的GPON、廣域網(wǎng)的PPP、FDDI、ATM等。
網(wǎng)絡(luò)層：傳輸IP報(bào)文，通過IP地址標(biāo)識(shí)通信雙方，實(shí)現(xiàn)主機(jī)到主機(jī)的通信。通過路由轉(zhuǎn)發(fā)等方式找到通信雙方。
傳輸層：傳輸數(shù)據(jù)報(bào)，通過端口號(hào)標(biāo)識(shí)應(yīng)用層的應(yīng)用程序。提供面向連接的TCP服務(wù)或者無連接的UDP服務(wù)，實(shí)現(xiàn)端到到的通信。
會(huì)話層：提供通信雙方會(huì)話的建立、維持、釋放。
表示層：完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，比如GB2312編碼到UTF-8的轉(zhuǎn)換，還有數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮等。
應(yīng)用層：用戶與計(jì)算機(jī)的接口，比如用戶使用的瀏覽器、ftp下載工具、郵件、微信、QQ、今日頭條客戶端等。

OSI七層參考模型是理論模型，實(shí)際應(yīng)用的是TCP/IP四層模型，對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖所示，關(guān)于各層的功能參考上一節(jié)：

要想實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)參考模型中每一層之間的通信，就來不開協(xié)議，否則么辦法交流。

應(yīng)用層協(xié)議：http協(xié)議實(shí)現(xiàn)web服務(wù)、ftp協(xié)議實(shí)現(xiàn)ftp下載、smtp協(xié)議實(shí)現(xiàn)收郵件、pop3協(xié)議實(shí)現(xiàn)接收郵件、dns協(xié)議實(shí)現(xiàn)ip地址到域名的轉(zhuǎn)換
傳輸層協(xié)議：面向連接的tcp和無連接的udp，通過不同的端口號(hào)標(biāo)識(shí)應(yīng)用層協(xié)議，比如80表示web，21標(biāo)識(shí)ftp，3389標(biāo)識(shí)遠(yuǎn)程桌面等
網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議：ip協(xié)議，通過ip地址標(biāo)識(shí)通信雙發(fā)，通過arp協(xié)議實(shí)現(xiàn)ip地址到mac地址的轉(zhuǎn)換
數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：802.11協(xié)議實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)通信，通過mac地址標(biāo)識(shí)通信雙方
物理層協(xié)議：雙絞線、wifi、短波通信、衛(wèi)星通信、ffdi、gpon、epon、光纖等

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