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计算机网络:OSI七层网络模型及相关协议

一、应用层

  功能:为应用程序提供服务并规定应用程序中通信相关的细节;

  包括的协议如下:

  1、超文本传输协议HTTP:这是一种基本的客户机/服务器的访问协议;浏览器向服务器发送请求,而服务器会应相应的网页。

  2、文本传输协议FTP:提供交互式的访问,基于客户服务器模式,面向连接,使用TCP可靠的传输服务

    主要功能:减少/消除不同操作系统下文件的不兼容性

  3、远程登录协议TELNET:客户服务器模式,能适应许多计算机和操作系统的差异,网络虚拟终端NVT的意义

  4、简单邮件传送协议SMTP:Client/Server模式,面向连接

    基本功能:写信、传送、报告传送情况、显示信件、接收方处理信件

  5、DNS域名解析协议:DNS是一种用以域名转换为IP地址的Internet服务

  6、简单文件传送协议TFTP:客户服务器模式,使用UDP数据报,只支持文件传输,不支持交互,TFTP代码占内存小

  7、简单网络管理协议SNMP:SNMP模型的4个组件:被管理结点、管理站、管理信息、管理协议

    SNMP代理:运行SNMP管理进程的被管理结点

    对象:描述设备的变量

    管理信息库(MIB):保存所有对象的数据结构

  8、DHCP动态主机配置协议:发现协议中的引导文件名、空终止符、属名或者空,DHCP供应协议中的受限目录路径名options- 可选参数字段,参考定义选择列表中的选择文件

规定通信协议:为用户的应用程序和各种网络服务之间提供相应的接口 (协议) 常见网络服务:www、Email、FTP

二、表示层

  将应用处理的信息转换为适合网络传输的格式,或将来自下一层的数据转换为上层能够处理的格式;主要负责数据格式的转换,确保一个系统的应用层信息可被另一个系统应用层读取。具体来说,就是将设备固有的数据格式转换为网络标准传输格式,不同设备对同一比特流解释的结果可能会不同;因此,主要负责使它们保持一致。

三、会话层

  负责建立和断开通信连接(数据流动的逻辑通路),记忆数据的分隔等数据传输相关的管理。

协商双工,分割进程间数据(把接受到的数据分配给对应的进程) a.允许同时发送和接收 全双工 (网卡) b.不能同时发送和接收 单工 (光纤) c.同一时间发送和接收不能同时进行 半双工 ( 对讲机)

四、传输层

  只在通信双方的节点上(比如计算机终端)进行处理,而无需在路由器上处理,传输层是OSI中最重要、最关键的一层,是唯一负责总体的数据传输和数据控制的一层。

  传输层提供端的交换数据的机制,检查分组编号与次序,传输层对其上三层如会话层等,提供可靠的传输服务,对网络层提供可靠的目的地站点信息。

  在这一层,数据的单位称为数据段(segment)

  主要功能:

  1、为端到端连接提供传输服务

  2、这种传输服务分为可靠和不可靠的,其中TCP是典型的可靠传输,而UDP则是不可靠传输

  3、为端到端连接提供流量控制,差错控制,服务质量等管理服务

  包括的协议如下:

  TCP:传输控制协议、传输效率低,可靠性强

  DCCP、SCTP、RTP、RSVP、PPTP等协议

传输层是整个网络体系结构中的关键层次之一。IP数据报中的首部明确标记了两个主机的IP地址,但是“两个主机之间的通信”说法不清楚,因为真正进行通信的实体是主机中的进程。根据应用程序的不用需求,运输层需要两种不同的运输协议,即面向连接的TCP和无连接的UDP。TCP数据单元为段 而UDP中数据单元为数据报。

TCP 面向连接 全双工 面向字节流 每一条TCP连接有两个端点,这两个端点是什么呢?不是主机,也不是主机IP,不是应用进程,也不是运输层的协议端口。TCP链接的端点叫做套接字(socket)=IP地址:端口号 TCP的三次握手和四次挥手

TCP的可靠传输的实现:1.滑动窗口 2.超时重传 3.选择确认 SACK

TCP的流量控制:滑动窗口

TCP的拥塞控制:慢开始与拥塞避免

UDP是无连接 尽最大努力交付 面向报文 首部开销小 8字节 比TCP的20个字节小

五、网络层

  将数据传输到目标地址;目标地址可以使多个网络通过路由器连接而成的某一个地址,主要负责寻找地址和路由选择,网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能

在这一层,数据的单位称为数据包(packet)

网络层协议的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等

六、数据链路层:

  负责物理层面上的互联的、节点间的通信传输(例如一个以太网的相连的2个节点之间的通信);该层的作用包括物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。

在这一层,数据的单位称为帧(frame)

数据链路层协议的代表包括:ARP、RARP、SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等

七、物理层:

  负责0、1比特流(0/1序列)与电压的高低、光的闪灭之间的转换

  规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性;该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。只是说明标准

  在这一层,数据的单位称为比特(bit)

  属于物理层定义的典型规范代表包括:EIA/TIA、RS-232、EIA/TIA、RS-449、V.35、RJ-45、fddi令牌环网等。

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