网络协议模型

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模型说明

应用层

规定应用程序的数据格式

  • 常用协议有:HTTP,FTP,SMTP等。

表示层:定义数据格式及加密

  • 比如二进制转ASCII格式传输。

会话层

定义如何开始,控制,结束一个会话,包括双向信息的控制和管理

  • 示例:RPC,SQL等。

传输层

更低级别的协议已经完成了机器与机器间的链接,那么就得使用端口来区别机器内的各类应用程序了,所以传输层的主要作用是建立端口到端口的通信。

  • 端口范围:0-65535,0-1023位系统占用端口。
  • tcp协议:可靠传输,包没有长度限制,但为了保证网络效率,通常包长度不会超过IP数据包长度。
  • udp协议:不可靠传输。报头8个字节,总长度不超过65535字节。正好放进一个IP数据包

网络层

定位机器在互联网中的那个局域网的位置,建立主机到主机的通信。

1. 广播

在局域网内依赖广播来通信,如果不在一个局域网,则依靠网关进行转发,引出IP的概念。

  • 网关相当于局域网的负责人,从其他局域网传来的消息靠网关在局域网内广播。
  • MAC地址标识机器在局域网中的位置,IP地址标识机器在互联网中的位置。如果在一个子网,基于MAC地址的广播发包就可以,如果不在一个教室,即跨网络发包,那么就会把包交给网关来转发。
2. IP协议

IP地址分为两部分:网络地址与主机部分,两部分占用的二进制位数不一样,为了确定各部分占用位数,所以引出了子网掩码。子网掩码和IP一样是32位二进制数,它规定网络部分全部为1,主机部分全部为0,假如上面那两个IP地址的网络部分为 24 位,主机部分为 8 位的话,那他们的子网掩码都为 11111111.11111111.11111111.00000000,即255.255.255.0。

3. ARP协议

通过广播的形式,在数据包MAC地址栏填一个特定的MAC地址,匹配自己IP相同,则让返回自身MAC地址。

链路层

1. 以太网协议

对电信号进行分组,把二进制数据,按每八位分组。该标准就是以太网协议Ethernet。

  • 以太网协议规定一组电信号称为一个数据包或者叫一帧,每一数据帧分成报头head与数据data,其中head固定18个字节(发送者,接受者,数据类型哥6个字节),data最短46个字节最长1500字节。head长度+data长度=最短64字节,最长1518字节,超过最大限制就分片发送。
  • 计算机通信中的源地址和目标地址指的是MAC地址。
  • Ethernet规定接入Internet的设备都必须具备网卡,发送端的和接收端的地址便是指网卡的地址。
  • 局域网内的计算机不管对内还是对外通信都是靠广播,这也是数据链路层的工作方式。广播后所有机器都会拆开这个包,只要接受者不是自己就丢弃掉。
2. MAC地址

计算机中标志网卡接口的唯一地址。每块网卡出厂时都会被烧录一个唯一的MAC地址,通常由12位16进制数表示,前六位是厂商编码,后六位是流水线号。

物理层

物理传输,指连接起多台物理机的硬件,比如光纤,电缆,双绞线,然后通过高低电平使用0,1来传输信息。

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