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计算机网络OSI模型、TCP/IP模型与5G协议

程序员文章站 2022-03-06 18:45:04
理论——计算机网络参考模型与5G协议一、 OSI参考模型**1.1 七层模型的功能****1.2 七层模型每层的定义与解释**二、5G协议**三种协议族:(TCP、UDP、IP)**三、各层的PDU协议数据单元四、传输数据的封装与解封装**1.1 封装过程****1.2 解封装过程**一、 OSI参考模型国际标准化组织(ISO)在1984年颁布了开放系统互连参考模型(OSI),这是一个开放式的体系结构,将网络分为了七层。这七层分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。1.1 七...

一、 OSI参考模型

国际标准化组织(ISO)在1984年颁布了开放系统互连参考模型(OSI),这是一个开放式的体系结构,将网络分为了七层。这七层分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。

1.1 七层模型的功能

分层 功能
应用层 网络服务与最终用户的一个接口
表示层 数据的表示、安全、压缩
会话层 建立、管理、压缩
传输层 定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验
网络层 进行逻辑地址的寻址,实现不同网络之间的路径选择
数据链路层 建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能
物理层 建立、维护、断开物理连接

七层模型中的不同的每一层都有各自不同的功能,但是他们之间又相互联系,紧密配合,使网络空间得以正常运行。

1.2 七层模型每层的定义与解释

计算机网络OSI模型、TCP/IP模型与5G协议
根据图片可以看出:
应用层、表示层和会话层属于应用层面;
传输层和网络层属于逻辑层面;
数据链路层和物理层属于硬件层面。

网络层及以下的通信为点对点的通信,可以理解为主机对主机的通信。
传输层的通信则为端对端的通信,可以理解为同一软件在不同终端上的通信。
注意:IP地址可变更,而MAC地址具有唯一性,不可变更。

但是随着时代的发展,OSI七层模型逐渐被TCP/IP五层模型所取代,即将OSI七层模型中的应用层,表示层和会话层合并成应用层。如下图所示:
计算机网络OSI模型、TCP/IP模型与5G协议

二、5G协议

三种协议族:(TCP、UDP、IP)

计算机网络OSI模型、TCP/IP模型与5G协议

三、各层的PDU协议数据单元

数据单元
传输层 数据段
网络层 数据包
数据链路层 数据帧
物理层 比特流(Bits)

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四、传输数据的封装与解封装

1.1 封装过程

因每一层的传输数据单元不同,所以需要封装TCP报文头部,以此使下一层能够看懂识别。
传输层:传输层有TCP/IP两个协议,TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。TCP协议传输更加稳定可靠,UDP协议传输效率更高。所以,上层数据到达传输层后需要封装TCP头部或者UDP头部。
网络层:同理,上层数据到达这里需要封装IP头部。
TCP/IP定义了网络互联协议(IP)(英文是Internet Protocol)。而IP又由四个支撑协议组成:ARP(地址解析协议),RARP(逆地址解析协议),ICMP(网际控制报文协议)和IGMP(网际组管理协议)。
数据链路层:同理,上层数据到此需要封装MAC头部。
物理层:到达物理层就直接由计算机通过信号接收了。

下图就是封装的过程:
计算机网络OSI模型、TCP/IP模型与5G协议

1.2 解封装过程

解封装就是将封装过程逆向进行,这边就不赘述了。可以通过下图直观了解。

下图为解封装过程:
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