A. OSI網路模型
OSI七層模型和TCP/IP五層模型
一、OSI參考模型
1、OSI的來源
OSI(Open System Interconnect),即開放式系統互聯。 一般都叫OSI參考模型,是ISO(國際標准化組織)組織在1985年研究的網路互連 模型。
ISO為了更好的使網路應用更為普及,推出了OSI參考模型。其含義就是推薦所有公司使用這個規范來控制網路。這樣所有公司都有相同的規范,就能互聯了。
2、OSI七層模型的劃分
OSI定義了網路互連的七層框架(物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層),即ISO開放互連系統參考模型 。如下圖。
每一層實現各自的功能和協議,並完成與相鄰層的介面通信。OSI的服務定義詳細說明了各層所提供的服務。某一層的服務就是該層及其下各層的一種能力,它通過介面提供給更高一層。各層所提供的服務與這些服務是怎麼實現的無關。
3、各層功能定義
這里我們只對OSI各層進行功能上的大概闡述,不詳細深究,因為每一層實際都是一個復雜的層。後面我也會根據個人方向展開部分層的深入學習。這里我們就大概了解一下。我們從最頂層——應用層 開始介紹。整個過程以公司A和公司B的一次商業報價單發送為例子進行講解。
<1> 應用層
OSI參考模型中最靠近用戶的一層,是為計算機用戶提供應用介面,也為用戶直接提供各種網路服務。我們常見應用層的網路服務協議有:HTTP,HTTPS,FTP,POP3、SMTP等。
實際公司A的老闆就是我們所述的用戶,而他要發送的商業報價單,就是應用層提供的一種網路服務,當然,老闆也可以選擇其他服務,比如說,發一份商業合同,發一份詢價單,等等。
<2> 表示層
表示層提供各種用於應用層數據的編碼和轉換功能,確保一個系統的應用層發送的數據能被另一個系統的應用層識別。如果必要,該層可提供一種標准表示形式,用於將計算機內部的多種數據 格式轉換成通信 中採用的標准表示形式。數據壓縮和加密也是表示層可提供的轉換功能之一。
由於公司A和公司B是不同國家的公司,他們之間的商定統一用英語作為交流的語言,所以此時表示層(公司的文秘),就是將應用層的傳遞信息轉翻譯成英語。同時為了防止別的公司看到,公司A的人也會對這份報價單做一些加密的處理。這就是表示的作用,將應用層的數據轉換翻譯等。
<3> 會話層
會話層就是負責建立、管理和終止表示層實體之間的通信會話。該層的通信由不同設備中的應用程序之間的服務請求和響應組成。
會話層的同事拿到表示層的同事轉換後資料,(會話層的同事類似公司的外聯部),會話層的同事那裡可能會掌握本公司與其他好多公司的聯系方式,這里公司就是實際傳遞過程中的實體。他們要管理本公司與外界好多公司的聯系會話。當接收到表示層的數據後,會話層將會建立並記錄本次會話,他首先要找到公司B的地址信息,然後將整份資料放進信封,並寫上地址和聯系方式。准備將資料寄出。等到確定公司B接收到此份報價單後,此次會話就算結束了,外聯部的同事就會終止此次會話。
<4> 傳輸層
傳輸層建立了主機端到端的鏈接,傳輸層的作用是為上層協議提供端到端的可靠和透明的數據傳輸服務,包括處理差錯控制和流量控制等問題。該層向高層屏蔽了下層數據通信的細節,使高層用戶看到的只是在兩個傳輸實體間的一條主機到主機的、可由用戶控制和設定的、可靠的數據通路 。我們通常說的,TCP UDP就是在這一層。埠號既是這里的「端」。
傳輸層就相當於公司中的負責快遞郵件收發的人,公司自己的投遞員,他們負責將上一層的要寄出的資料投遞到快遞公司或郵局。
<5> 網路層
本層通過IP定址來建立兩個節點之間的連接,為源端的運輸層送來的分組,選擇合適的路由和交換節點,正確無誤地按照地址傳送給目的端的運輸層。就是通常說的IP層。這一層就是我們經常說的IP協議層。IP協議是Internet的基礎。
網路層就相當於快遞公司龐大的快遞網路,全國不同的集散中心,比如說,從深圳發往北京的順豐快遞(陸運為例啊,空運好像直接就飛到北京了),首先要到順豐的深圳集散中心,從深圳集散中心再送到武漢集散中心,從武漢集散中心再寄到北京順義集散中心。這個每個集散中心,就相當於網路中的一個IP節點。
<6> 數據鏈路層
將比特組合成位元組,再將位元組組合成幀,使用鏈路層地址 (乙太網使用MAC地址)來訪問介質,並進行差錯檢測。
數據鏈路層又分為2個子層:邏輯鏈路控制子層(LLC)和媒體訪問控制子層(MAC)。
MAC子層處理CSMA/CD演算法、數據出錯校驗、成幀等;LLC子層定義了一些欄位使上次協議能共享數據鏈路層。 在實際使用中,LLC子層並非必需的。
這個沒找到合適的例子
<7> 物理層
實際最終信號的傳輸是通過物理層實現的。通過物理介質傳輸比特流。規定了電平、速度和電纜針腳。常用設備有(各種物理設備)集線器、中繼器、數據機、網線、雙絞線、同軸電纜。這些都是物理層的傳輸介質。
快遞寄送過程中的交通工具,就相當於我們的物理層,例如汽車,火車,飛機,船。
4、通信特點:對等通信
對等通信,為了使數據分組從源傳送到目的地,源端OSI模型的每一層都必須與目的端的對等層進行通信,這種通信方式稱為對等層通信。在每一層通信過程中,使用本層自己協議進行通信。
二、TCP/IP五層模型
TCP/IP五層協議和OSI的七層協議對應關系如下。
在每一層都工作著不同的設備,比如我們常用的交換機就工作在數據鏈路層的,一般的路由器是工作在網路層的。
在每一層實現的協議也各不同,即每一層的服務也不同.下圖列出了每層主要的協議。其中每層中具體的協議,我會在後面的逐一學習。
參考文獻:
https://blog.csdn.net/wdkirchhoff/article/details/43915825
B. 求一張網路三層架構的圖
三層網路架構是採用層次化架構的三層網路。
三層網路架構設計的網路有三個層次:核心層(網路的高速交換主幹)、匯聚層(提供基於策略的連接)、接入層 (將工作站接入網路)。
(2)計算機網路組成的框架圖擴展閱讀:
三層網路結構短板
1、不斷地改變的三層網路結構數據中心網路傳輸模式。
2、網路收斂:三層網路結構中,同一個物理網路中的儲存網路和通信網路,主機和陣列之間的數據傳輸通過儲存網路來傳輸,在邏輯拓撲上就像是直接連接的一樣
3、虛擬化:將物理客戶端向虛擬客戶端轉化,虛擬化伺服器是未來發展的主流和趨勢,它使得三層網路結構的網路節點的移動變得非常簡單。
4、如果三層網路結構上主機需要通過高速帶寬相互訪問,但通過層層的uplink口,會導致潛在的、而且非常明顯的性能衰減。三層網路結構的原始設計更會加劇這種性能衰減,由於生成樹協議會防止冗餘鏈路存在環路,雙上行鏈路接入交換機只能使用一個指定的網路介面鏈接。
5、橫向網路(east-west)在縱向設計的三層網路結構中傳輸數據會帶有傳輸的瓶頸,因為數據經過了許多不必要的節點(如路由和交換機等設備)。
C. 6什麼是計算機網路的體系結構為什麼要採用分層次的結構
計算機網路體系結構是指計算機網路層次結構模型,它是各層的協議以及層次之間的埠的集合。
目前廣泛採用的是國際標准化組織(ISO)1997年提出的開放系統互聯(Open
System Interconnection,OSI)參考模型,習慣上稱為ISO/OSI參考模型。
在OSI七層參考模型的體系結構中,由低層至高層分別稱為物理層、數據鏈路層、網路層、運輸層、會話層、表示層和應用層
原因:為把在一個網路結構下開發的系統與在另一個網路結構下開發的系統互聯起來,以實現更高一級的應用,使異種機之間的通信成為可能,便於網路結構標准化;
並且由於全球經濟的發展使得處在不同網路體系結構的用戶迫切要求能夠互相交換信息;
為此,國際標准化組織ISO成立了專門的機構研究該問題,並於1977年提出了一個試圖使各種計算機在世界范圍內互聯成網的標准框架,即著名的開放系統互連基本參考模型OSI/RM (Open System Interconnection Reference Model)。
(3)計算機網路組成的框架圖擴展閱讀:
OSI模型體系結構:
物理層(Physical,PH)物理層的任務就是為上層提供一個物理的連接,以及該物理連接表現出來的機械、電氣、功能和過程特性,實現透明的比特流傳輸。
數據鏈路層(Data-link,D)實現的主要功能有:幀的同步、差錯控制、流量控制、定址、幀內定界、透明比特組合傳輸等。
網路層(Network,N)網路層的主要任務是為要傳輸的分組選擇一條合適的路徑,使發送分組能夠正確無誤地按照給定的目的地址找到目的主機,交付給目的主機的傳輸層。
傳輸層(Transport,T)傳輸層向上一層提供一個可靠的端到端的服務,使會話層不知道傳輸層以下的數據通信的細節
會話層(Session,S)提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立以及維護應用之間的通信機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。
表示層(Presentation,P)數據的壓縮和解壓縮、加密和解密等工作都由表示層負責。
應用層(Application,A)應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需求,以及提供網路與用戶軟體之間的介面服務。
D. 計算機網路層次結構是怎樣的
從第一層至第七層依次是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。
拓展資料:
OSI(Open System Interconnect)
即開放式系統互聯。 一般都叫OSI參考模型,是ISO(國際標准化組織)組織在1985年研究的網路互聯模型。該體系結構標準定義了網路互連的七層框架(物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層),即ISO開放系統互連參考模型。
在這一框架下進一步詳細規定了每一層的功能,以實現開放系統環境中的互連性、互操作性和應用的可移植性。
第7層應用層:
OSI中的最高層。為特定類型的網路應用提供了訪問OSI環境的手段。應用層確定進程之間通信的性質,以滿足用戶的需要。應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠程操作,而且還要作為應用進程的用戶代理,來完成一些為進行信息交換所必需的功能。它包括:文件傳送訪問和管理FTAM、虛擬終端VT、事務處理TP、遠程資料庫訪問RDA、製造報文規范MMS、目錄服務DS等協議;應用層能與應用程序界面溝通,以達到展示給用戶的目的。 在此常見的協議有:HTTP,HTTPS,FTP,TELNET,SSH,SMTP,POP3等。
第6層表示層:
主要用於處理兩個通信系統中交換信息的表示方式。為上層用戶解決用戶信息的語法問題。它包括數據格式交換、數據加密與解密、數據壓縮與終端類型的轉換。
第5層會話層:
在兩個節點之間建立端連接。為端系統的應用程序之間提供了對話控制機制。此服務包括建立連接是以全雙工還是以半雙工的方式進行設置,盡管可以在層4中處理雙工方式 ;會話層管理登入和注銷過程。它具體管理兩個用戶和進程之間的對話。如果在某一時刻只允許一個用戶執行一項特定的操作,會話層協議就會管理這些操作,如阻止兩個用戶同時更新資料庫中的同一組數據。
第4層傳輸層:
—常規數據遞送-面向連接或無連接。為會話層用戶提供一個端到端的可靠、透明和優化的數據傳輸服務機制。包括全雙工或半雙工、流控制和錯誤恢復服務;傳輸層把消息分成若干個分組,並在接收端對它們進行重組。不同的分組可以通過不同的連接傳送到主機。這樣既能獲得較高的帶寬,又不影響會話層。在建立連接時傳輸層可以請求服務質量,該服務質量指定可接受的誤碼率、延遲量、安全性等參數,還可以實現基於端到端的流量控制功能。
第3層網路層:
本層通過定址來建立兩個節點之間的連接,為源端的運輸層送來的分組,選擇合適的路由和交換節點,正確無誤地按照地址傳送給目的端的運輸層。它包括通過互連網路來路由和中繼數據 ;除了選擇路由之外,網路層還負責建立和維護連接,控制網路上的擁塞以及在必要的時候生成計費信息。
第2層數據鏈路層:
在此層將數據分幀,並處理流控制。屏蔽物理層,為網路層提供一個數據鏈路的連接,在一條有可能出差錯的物理連接上,進行幾乎無差錯的數據傳輸(差錯控制)。本層指定拓撲結構並提供硬體定址。常用設備有網橋、交換機;
第1層物理層:
處於OSI參考模型的最底層。物理層的主要功能是利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接,以便透明的傳送比特流。常用設備有(各種物理設備)網卡、集線器、中繼器、數據機、網線、雙絞線、同軸電纜。
E. 開放系統互連(OSI)模型共有幾層結構分別是什麼
開放系統互連(OSI)模型共有7層。由下至上有:物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層,應用層。
劃分的原則如下:網路中所有節點都劃分為相同的層次結構,每個相同的層次都有相同的功能。同一節點內各相鄰層次間可通過介面協議進行通信。每一層使用下一層提供的服務,並向它的上層提供服務。不同節點的同等層按照協議實現同等層之間的通信。
(5)計算機網路組成的框架圖擴展閱讀:
優勢:
分工合作,責任明確。性質相似的工作劃分在同一層,性質不同的工作則劃分到不同層,這樣每一層的功能都是明確的,每一層都有其負責的工作范圍,一旦出現問題,很容易找到問題所在的層,僅對此層加以改善即可。
對等交談。計算機通過網路進行通信時,按照對等交談的原則,即同一層找同層,通過各對等層的協議來進行通信,比如,兩個對等的網路層使用網路協議通信。
逐層處理,層層負責。在OSI中,兩個實體通信必須涉及下一層,只有相鄰層之間可以通信,下層向上層提供服務,上層通過介面調用下層的服務,層間不能有越級調用關系,每層功能的實現都是在下層提供服務的基礎上完成的。即每一層都是利用下層提供的服務來完成本層功能,並在此基礎上為上層提供進一步的服務。