OSI七层参考模型与TCP/IP五层参考模型、数据的封装、网络服务的讲解

文章目录

• 1.网络的分层思想
• 2.OSI七层参考模型
• 3.TCP/IP五层参考模型
• 4.数据的封装与解封装
• 5.TCP协议与UDP协议
• 6.常用的网络服务
• 7.端口号的介绍

1.网络的分层思想

概念：
将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程就叫分层思想；
作用：
使整个流程更加清晰，复杂问题简单化；
更容易发现问题并针对性的解决问题。

2.OSI七层参考模型

2.1OSI参考模型的分类和功能

OSI七层	功能
应用层	连接网络服务与最终用户的一个接口 ,具有文件传输与服务，虚拟终端等作用
表示层	数据的表示、安全和压缩
会话层	建立、管理和中止会话即建立或解除与其他接点的联系
传输层	定义传输数据的协议端口号，提供端对端接口，进行流控和差错校验
网络层	进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择，为数据包选择路由
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；以二进制数据形式在物理媒介上传输数据

2.2协议的组成

OSI七层	TCP/IP协议
应用层	TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet
表示层	没有协议
会话层	没有协议
传输层	TCP，UDP
网络层	IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP
数据链路层	SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU
物理层	ISO2110，IEEE802，IEEE802.2

注意：数据链路层和物理层用到的协议都是由底层网络定义的。

3.TCP/IP五层参考模型

TCP/IP层	功能	网络设备	PDU
应用层	支持各种网络应用	计算机	数据（message）
传输层	进程和进程之间的数据传输	防火墙	数据段（segment）
网络层	源主机到目的主机的数据分组路由与转发	路由器、三层交换机	数据包（packet）
数据链路层	把网络层传下来的数据报组装成帧	网桥（使用较少）、二层交换机、网卡	数据帧（frame）
物理层	比特传输，以二进制数据形式在物理媒介上传输数据	中继器、集线器	比特流（bits）

注意：网卡是一半工作在物理层、一半工作在数据链路层；我们通常说的双绞线是工作在物理层
PDU ：指协议数据单元

4.数据的封装与解封装

数据封装的过程如下：自上而下的方向

数据解封装的过程：自下而上的的方向

注意：此处数据的封装和解封过程模型只针对TCP/IP模型

5.TCP协议与UDP协议

5.1TCP协议

工作原理：
TCP传输协议将报文划分为较小的片段，称为数据段；
数据段按顺序编号；
如果发送方在规定的时间内未收到确认，则会认为数据段已经丢失并重新传输。
特点：
具有数据确认重传的机制、
TCP确保数据传送无误的典型应用实例：
FTP和HTTP

5.2UDP协议

UDP不需要确认接收，是效率最高的传送机制。无确认重传机制；
UDP是音频流、视频流和IP语言（VoIP）之类应用程序的首选。

5.3TCP与UDP的相同点与不同点

相同点：
它们均工作在传输层，为数据的传输提供服务；
区别：
TCP协议面向连接，传输可靠，能传输大量的数据，但传输速度较慢；
UDP协议面向无连接，传输不可靠，但传输效率高，速度快且无确认重传机制。

6.常用的网络服务

常用的网络服务有：DNS服务，Telent服务，电子邮件服务，DHCP服务，Web服务，FTP服务；
它们的作用以及使用的端口号如下：

网络服务	作用	端口号
DNS服务	提供网站的IP地址或域名，以便主机能与其连接	53号
Telnet服务	允许管理员从远程位置登录到主机，然后以如同本地登录的方式控制主机的服务	23号
电子邮件服务	使用简单邮件传输协议（SMTP）、邮局协议（POP3)或Internet邮件访问协议（IMAP），用于从客 户端通过Internet向服务器发送电子邮件，需以user@xyz格式指定收件人	25号（SMTP）、110号（POP3）、143号（IMAP4）
DHCP服务	动态主机配置协议，为客户分配IP地址、子网掩码、默认网关和其他信息服务	67号，68号端口
Web服务	超文本传输协议（HTTP），用于在Web客户端和Web服务器之间传输信息	80号，443号（HTTPS）
FTP服务	供客户端和服务器之间下载和上传文件的服务	20号，21号

注意：只有TFTP服务、SNMP服务和DHCP服务属于传输层的UDP协议，其他的属于传输层的TCP协议；
使用TCP或UDP传送报文时，所需要的协议和服务由端口号标识。

7.端口号的介绍

端口号的范围介于1~65535之间。端口号划分有三个类别，分别为：公认端口、注册端口、私有端口。
它们对应的端口号如下：
公认端口：与通用网络应用程序相关联的目的端口称为公认端口。这些端口的方位从1到1023；
注册端口：端口1024到49151可作为源端口或目的端口使用。组织可使用这些端口注册即时消息等应用程序；
私有端口：端口49152到65535通常作为源端口使用。

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