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网络基础I

news 来源：原创 2025/6/12 17:07:18

一、OSI七层模型

1.1 osi（Open System Interconnection，开放系统互连）

二、TCP\IP五层（或四层模型）

三、数据包的封装和分用

四、网络中的地址管理

一、OSI七层模型

1.1 osi（Open System Interconnection，开放系统互连）

应用层：针对特定应用的协议，负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等
表示层：设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换
会话层：通信管理，负责建立和断开通信连接(数据流动的逻辑通路)，管理传输层以下的分层，如：何时建立连接，何时断开连接，连接维持多久
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
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)工作在网络层
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
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
应用层~会话层：对应应用程序部分，传输层~网络层：对应操作系统部分，数据链路层~物理层：对应设备驱动程序和网络接口

二、TCP\IP五层（或四层模型）

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，TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求
对于一台主机，它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容；对于一台路由器，它实现了从网络层到物理层；对于一台交换机，它实现了从数据链路层到物理层；对于集线器，它只实现了物理层
但是并不一定，有些交换机也实现了网络层的传输，很多路由器也实现了部分传输层的内容比如端口转发

三、数据包的封装和分用

不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段(segment)，在网络层叫做数据报 (datagram)，在链路层叫做帧(frame)。
应用层数据通过协议栈发到网络上时，每层协议都要加上一个数据首部(header)，称为封装 (Encapsulation)。
首部信息中包含了一些类似于首部有多长，载荷(payload)有多长，上层协议是什么等信息。
数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，根据首部中的 "上层协议" 字段，将数据交给对应的上层协议处理。

四、网络中的地址管理

IP地址

IP协议有两个版本，IPv4和IPv6
IP地址是在IP协议中，用来标识网络中不同主机的地址
对于IPv4来说，IP地址是一个4字节，32位的整数
通常也使用 "点分十进制" 的字符串表示IP地址，例如 192.168.0.1 ，用点分割的每一个数字表示一个MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点字节，范围是 0 - 255;