协议分层

TCP/IP协议族四层模型:

  • 链路层:

    • 通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。
    • 它们一起处理与电缆(或其他任何传输媒介)的物理接口细节。
  • 网络层

    • 处理分组在网络中的活动,例如分组的选路。
  • 传输层

    • 为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。
  • 应用层

    • 处理特定的应用程序细节

 OSI 七层模型

  • 物理层

    • (并不是物理媒体本身)是开放系统中利用物理媒体实现物理连接的功能描述和执行连接的规程。
    • 物理层要为终端设备间的数据通信提供传输介质及其连接
    • 物理层提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能的和过程的条件 :
      • 为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成。一次完整的数据传输,包括激活物理连接、传送数据和终止物理连接。所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路。
      • 传输数据。物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务。
        • 一是要保证数据能在其上正确通过,
        • 二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(Bit)数),以减少信道上的拥塞。
        • 传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工,同步或异步传输的需要。
      • 完成物理层管理工作
  • 数据链路层(数据通道)

    • 为网络层提供数据传输,将本质上不可靠的传输媒体变成可靠的传输通路提供给网络层。
    • IEEE802.3情况下,数据链路层分成了两个子层,
      • 逻辑链路控制
      • 媒体访问控制.
    • 功能:
      • 链路连接的建立、拆除和分离
      • 帧定界和帧同步。链路层的数据传输单元是帧,协议不同,帧的长短和界面也有差别,但无论如何必须对帧进行定界;
      • 顺序控制,指对帧的收发顺序的控制;
      • 差错检测和恢复:差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测。各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成。
      • 链路标识
      • 流量控制等等
  • 网络层

    • 网络层规定了网路连接的建立和拆除规程以及数据传送规程
    • 网络层为建立网络连接和为上层提供服务,应具备以下主要功能:
      • 路由选择和中继;
      • 激活,终止网络连接;
      • 在一条数据链路上复用多条网络连接,多采取分时复用技术;
      • 检测与恢复;
      • 排序,流量控制
      • 服务选择;
      • 网络管理。
  • 传输层

    • 端开放系统之间的数据传送控制层。
    • 主要功能是端开放系统之间数据的收妥确认。
      • 差错恢复:弥补各种通信网路的质量差异,对经过下三层之后仍然存在的传输差错进行恢复,进一步提高可靠性。
      • 流量控制:通过复用、分段和组合、连接和分离、分流和合流等技术措施,提高吞吐量和服务质量。
  • 会话层

    • 按照在应用进程之间约定的原则,按照正确的顺序收、发数据,进行各种形态的对话。
    • 会话层规定了会话服务用户间会话连接的建立和拆除规程以及数据传送规程。
    • 会话层提供的服务是应用建立和维持会话,并能使会话获得同步。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信
    • 面向应用进程提供:
      • 分布处理
      • 对话管理
      • 信息表示
      • 检查和恢复与语义上下文有关的传送差错等。
    • 为给两个对等会话服务用户建立一个会话连接,应该做如下几项工作:
      • 将会话地址映射为运输地址;
      • 数据传输阶段;
      • 连接释放。
  • 表示层

    • 主要功能是把应用层提供的信息变换为能够共同理解的形式,提供字符代码、数据格式、控制信息格式、加密等的统一表示。
    • 表示层的作用之一是为异种机通信提供一种公共语言,以便能进行互操作。这种类型的服务之所以需要,是因为不同的计算机体系结构使用的数据表示法不同。
  • 应用层

    • 实现应用进程(如用户程序、终端操作员等)之间的信息交换。
    • 一系列业务处理所需要的服务功能。

 

OSI七层与TCP/IP四层的关系

OSI七层模型

TCP/IP四层模型

对应常用网络协议

应用层(Application) 应用层 HTTP、TFTP,  FTP,  NFS, SMTP、DHCP、BOOTP、DNS、Telnet、SNMP、NTP、SMTP(e-mail) …
表示层(Presentation) 文本:ASCII,EBCDIC
图形:TIFF,JPEG,GIF,PICT
声音:MIDI,MPEG,QUICKTIME
会话层(Session) Socket ,NFS …
传输层(Transport) 传输层 TCP, UDP,RTP ,STCP , IPX  , SPX …
网络层(Network) 网络层 IP,  ICMP,  IGMP,ARP, RARP、RIP …
数据链路层(Data Link) 链路层 FDDI, Ethernet, Arpanet, PDN, SLIP, PPP …
物理层(Physical) IEEE 802.1A, IEEE 802.2到IEEE 802.11 …

 

举例:两台主机运行FTP的时候,各层协议的交互

  • 大多数的网络应用程序都被设计成:客户-服务器模式
  • 双方都有对应的一个或多个协议进行通讯
  • 应用程序通常是用户进程,而下三层通常是在内核执行
  • 应用层只关心应用程序的细节
  • 下三层处理通讯细节

 

封装的时候,从上往下,每下一层楼,就获取一件特殊的衣服,并穿上。

经过传输之后,解封的过程就是每上一层楼,就将自己的衣服脱掉,交给对应的楼层管理员,获取入场券。