文章目录
- 1.OSI七层模型
- 2.TCP/IP五层(或四层)模型
- 3.网络通信的宏观流程
- 3.1.同网段通信
- 3.2.跨网段通信
1.OSI七层模型
在计算机通信诞生之初,不同的厂商都生产自己的设备,都有自己的网络通讯标准,导致了不同厂家之间各种协议不兼容,导致无法通信!
为了解决不同设备的兼容性问题,ISO(国际标准化组织)制定了国际标准OSI(Open System Interconnection,开放系统互连)七层模型!帮助不同类型的主机实现数据传输
标准可以被制定,但是有些人也可以不遵守!如:5G标准有人很抵制;但是如果标准足够好,有足够大的价值,用的人多了,想从中赚取红利,就间接的迫使你遵守我定义的标准!
2.TCP/IP五层(或四层)模型
在标准中定义了七层参考模型,但在实际的实现中只分成了TCP/IP五层,但在TCP/IP五层模型中应用层的实现往往都包含OSI的会话层、表示层、应用层的内容!
TCP/IP五层模型:TCP/IP是一组协议的代名词,它还包括许多协议,组成了TCP/IP协议簇.,简单说
TCP/IP最重要所以以它们命名。
网络和系统的之间的联系,网络对应的传输层和网络层都写在了操作系统的内核当中。
- 物理层: 负责光电信号的传递方式;比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤, 现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念,物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等. 集线器(Hub)工作在物理层.
- 数据链路层: 负责设备之间的数据帧的传送和识别, 例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)工作在数据链路层.
- 网络层: 负责地址管理和路由选择,例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层
- 传输层: 负责两台主机之间的数据传输,如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机.
- 应用层: 负责应用程序间沟通;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
不同的主机(设备),使用的是不同的操作系统,如Linux和Windows系统,对应的线程管理实现的方案不同,但是,**它们都遵守网络的标准,实现了网络的协议,贯穿协议栈,**不同主机之间就能完成通信!
3.网络通信的宏观流程
3.1.同网段通信
两台主机在同一个通信:
张三向如花发送晚安信息,通过对应网络协议向对方发送报文(报头 + 有效载荷),张三发送信息,自顶向下是封装的过程,如花,在接收信息是一个解包的过程**;通信的过程本质就是不断地封装和解包的过程。**
对于解包的过程,下一层往上一层交付,上一次往往不是只有一个对应的协议,对应的多个协议,是一个课倒着的多叉树,在网络被设计,几乎所有的协议,1.都要有将报头和有效载荷分离、2.将有效载荷交付给上一层的能力(分用)
关于局域网(在同一个子网下)通信基本原理
以太网是数据链路层的一种协议,常见的还有:令牌环,
H1要发送信息给H5,H1采用喊话的方式,对子网下的所有主机都发,当H5识别到是自己就将就接收信息,就好比如:上数学课,老师喊张三起来回答问题,所有都听到了,其他人听到了不管,张三麻溜的站起来回答问题。
采用这种方式确实会存在不安全的问题,可以在应用层对数据加密!但如果多台主机同一时刻,都都发送信息,那么就会产生数据碰撞问题,所有在同一时刻,只能由一台主机发信息!
可以将局域网当成共享资源,在同一个时刻,只能有一个设备访问!
3.2.跨网段通信
通过路由器将不同网段的信息发送给对方!IP协议实现了全球所有软件的虚拟化,IP层下无论是那种设备,那种协议经过IP的抽象都抽象为IP报文;和Linux一切皆文件,将网卡、键盘、磁盘都抽象为文件,那么也可以称为一切皆IP报文!