網(wǎng)絡(luò)模型到底是七層,五層,還是四層?
我們?cè)谧鼍W(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)中,常常會(huì)聽(tīng)說(shuō)到各種協(xié)議,比如:tcp,udp,http,ICMP,rtsp,等等。這些協(xié)議其實(shí)差別非常大,為了更好的理解這些協(xié)議。我們需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)分層模型要爛熟于心。當(dāng)前存在三種劃分網(wǎng)絡(luò)模型的方式;
- OSI七層模型
- TCP/IP四層模型
- 五層模型
大家是不是也有疑惑,網(wǎng)絡(luò)模型為什么搞了這么多的分類(lèi)?他們具體是怎么分層的?今天我們就帶著問(wèn)題來(lái)一探究竟。
OSI七層模型
OSI(Open System Interconnection,開(kāi)放系統(tǒng)互連)七層網(wǎng)絡(luò)模型稱(chēng)為開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 ,是一個(gè)邏輯上的定義,一個(gè)規(guī)范,它把網(wǎng)絡(luò)從邏輯上分為了7層。每一層都有相關(guān)、相對(duì)應(yīng)的物理設(shè)備,比如路由器,交換機(jī)。OSI 七層模型是一種框架性的設(shè)計(jì)方法 ,建立七層模型的主要目的是為解決異種網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)所遇到的兼容性問(wèn)題,其最主要的功能使就是幫助不同類(lèi)型的主機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。它的***優(yōu)點(diǎn)是將服務(wù)、接口和協(xié)議這三個(gè)概念明確地區(qū)分開(kāi)來(lái),通過(guò)七個(gè)層次化的結(jié)構(gòu)模型使不同的系統(tǒng)不同的網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)可靠的通訊。如下圖:
1. 物理層
O S I 模型的***層或***層,該層包括物理連網(wǎng)媒介,如電纜連線連接器。物理層的協(xié)議產(chǎn)生并檢測(cè)電壓以便發(fā)送和接收攜帶數(shù)據(jù)的信號(hào)。管物理層不提供糾錯(cuò)服務(wù),但它能夠設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸速率并監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出錯(cuò)率。網(wǎng)絡(luò)物理問(wèn)題,如電線斷開(kāi),將影響物理層。
2. 數(shù)據(jù)鏈路層
在我的《你真的懂?dāng)?shù)據(jù)鏈路層》中有過(guò)講解,不再贅述,可自行參考。
3. 網(wǎng)絡(luò)層
O S I 模型的第三層,其主要功能是將網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對(duì)應(yīng)的物理地址,并決定如何將數(shù)據(jù)從發(fā)送方路由到接收方。網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)綜合考慮發(fā)送優(yōu)先權(quán)、網(wǎng)絡(luò)擁塞程度、服務(wù)質(zhì)量以及可選路由的花費(fèi)來(lái)決定從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)A 到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)B 的***路徑。由于網(wǎng)絡(luò)層處理,并智能指導(dǎo)數(shù)據(jù)傳送,路由器連接網(wǎng)絡(luò)各段,所以路由器屬于網(wǎng)絡(luò)層。在網(wǎng)絡(luò)中,“路由”是基于編址方案、使用模式以及可達(dá)性來(lái)指引數(shù)據(jù)的發(fā)送。 網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)在源機(jī)器和目標(biāo)機(jī)器之間建立它們所使用的路由。這一層本身沒(méi)有任何錯(cuò)誤檢測(cè)和修正機(jī)制,因此,網(wǎng)絡(luò)層必須依賴于端端之間的由D L L提供的可靠傳輸服務(wù)。 IP就是屬于這一層
4. 傳輸層
O S I 模型中最重要的一層。傳輸協(xié)議同時(shí)進(jìn)行流量控制或是基于接收方可接收數(shù)據(jù)的快慢程度規(guī)定適當(dāng)?shù)陌l(fā)送速率。除此之外,傳輸層按照網(wǎng)絡(luò)能處理的***尺寸將較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行強(qiáng)制分割。***的當(dāng)屬TCP和UDP了。
5. 會(huì)話層
負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)中的兩節(jié)點(diǎn)之間建立、維持和終止通信。 會(huì)話層的功能包括:建立通信鏈接,保持會(huì)話過(guò)程通信鏈接的暢通,同步兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的對(duì)話,決定通信是否被中斷以及通信中斷時(shí)決定從何處重新發(fā)送。
6. 表示層
應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)之間的翻譯官,在表示層,數(shù)據(jù)將按照網(wǎng)絡(luò)能理解的方案進(jìn)行格式化;這種格式化也因所使用網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型不同而不同。 表示層管理數(shù)據(jù)的解密與加密,如系統(tǒng)口令的處理。
7. 應(yīng)用層
這個(gè)***理解了,不再解釋。
七層模型有什么用?
互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn),分成好幾層,每一層都有自己的功能,就像建筑物一樣,每一層都靠下一層支持。OSI模型就是這樣的一個(gè)分層,它是一個(gè)由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的概念模型,試圖提供一個(gè)使各種不同的終端和網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型在世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)框架。劃分為七層,每層都可以提供抽象良好的接口。
TCP/IP四層模型
TCP/IP和OSI模型組并不能精確的匹配,但是我們可以盡可能的參考OSI模型并在其中找到TCP/IP的對(duì)應(yīng)位置。如下圖所示,OSI模型到TCP/IP模型映射關(guān)系。通常人們認(rèn)為OSI模型最上面三層(應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層)在TCP/IP中是一個(gè)應(yīng)用層。由于TCP/IP有一個(gè)相對(duì)比較弱的會(huì)話層,由TCP和RTP下的打開(kāi)和關(guān)閉連接組成,并在TCP/UDP下的各種應(yīng)用提供不同的端口號(hào),這些功能被單個(gè)的應(yīng)用程序添加。
在四層中,傳輸層數(shù)據(jù)被稱(chēng)作段(Segments);三層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)被稱(chēng)做包(Packages);二層數(shù)據(jù)鏈路層時(shí)數(shù)據(jù)被稱(chēng)為幀(Frames);一層物理層時(shí)數(shù)據(jù)被稱(chēng)為比特流(Bits)。其中傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層被完整保留,因此網(wǎng)絡(luò)中最核心的技術(shù)就是傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)。
TCP/IP四層模型跟OSI模型有什么不一樣?
OSI是一個(gè)完整的、完善的宏觀理論模型;而TCP/IP(參考)模型,更加側(cè)重的是互聯(lián)網(wǎng)通信核心(也是就是圍繞TCP/IP協(xié)議展開(kāi)的一系列通信協(xié)議)的分層,因此它不包括物理層,以及其他一些不想干的協(xié)議;其次,之所以說(shuō)他是參考模型,是因?yàn)樗旧硪彩荗SI模型中的一部分,因此參考OSI模型對(duì)其分層。
五層模型
五層體系結(jié)構(gòu)包括:應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。五層協(xié)議只是OSI和TCP/IP的綜合,實(shí)際應(yīng)用還是TCP/IP的四層結(jié)構(gòu)。下圖展示的是OSI模型,TCP/IP模型,五層模型的映射關(guān)系。
五層模型的意義?
所謂的五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)其實(shí)是為了方便學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理而采用的,綜合了OSI七層模型和TCP/IP的四層模型而得到的五層模型。