網絡體系結構
一、設計分層網絡模型
- 簡化設計:分層將復雜的大系統分解成小模塊,每一層專注處理特定功能
- 模塊化:每一層獨立,便于開發、調試、更新和維護
- 互操作:不同廠家、不同系統之間可以互相兼容,統一標準
- 靈活性與擴展性:上層和下層可以獨立改進,只要接口一致,不會影響整體。
二、OSI模型
全稱:Open Systems Interconnection(開放系統互聯)參考模型
層號 | 名稱 | 主要作用 |
---|---|---|
7 | 應用層 | 面向用戶提供網絡服務(如HTTP、FTP) |
6 | 表示層 | 數據表示、加密解密、壓縮, 常見編碼:UTF-8 |
5 | 會話層 | 建立、管理、終止會話(如登錄會話) |
4 | 傳輸層 | 端到端通信、可靠傳輸(如TCP、UDP) |
3 | 網絡層 | 路由選擇、邏輯尋址(如IP協議) |
2 | 數據鏈路層 | 物理地址、幀傳輸、差錯檢測 |
1 | 物理層 | 比特流傳輸,物理媒介(電纜、信號) |
第7層:應用層
“咱倆要聊啥”
直接面對用戶的,比如你用瀏覽器打開網頁(HTTP)、用微信聊天、用郵箱發信,這一層就是應用軟件跟網絡打交道的地方。
關鍵詞:用戶的需求、具體的服務。
第6層:表示層
“你說的話我得聽懂”
不同機器、不同系統,數據格式可能不一樣,這一層負責翻譯數據(編碼/解碼)、加密解密、壓縮解壓,確保雙方能讀懂彼此發的東西。
關鍵詞:翻譯、加密、壓縮。
第5層:會話層
“咱們先打個招呼”
建立和維持雙方的“會話”或“連接”,就像打電話前要撥號、通話后掛斷。它管理通信雙方的對話,確保有序進行。
關鍵詞:建立、管理、結束會話。
第4層:傳輸層
“保證消息送到你手上”
負責把數據分成小塊(段)、保證它們完整送到對方。比如用 TCP(保證可靠傳輸)、UDP(不保證但更快)。
關鍵詞:可靠傳輸、流量控制、分段重組。
第3層:網絡層
“幫我找到你家在哪”
負責選路(路由選擇),決定數據從哪條路走才能找到目標(IP地址、路由)。
關鍵詞:IP地址、路由選擇。
第2層:數據鏈路層
“小區里的地址對嗎”
負責在局域網里找到對方的物理地址(MAC地址)、檢測錯誤、控制數據幀的傳輸。相當于在同一個局域網里送信。
關鍵詞:MAC地址、幀傳輸、差錯檢測。
第1層:物理層
“用啥方式送出去”
負責把 0 和 1 變成電信號、光信號,實際通過網線、光纖、無線電波傳出去。也就是物理介質的細節。
關鍵詞:電信號、光信號、比特流。
總結口訣(從下到上)
復制編輯物理 - 數據鏈路 - 網絡 - 傳輸 - 會話 - 表示 - 應用
(記:物數網傳會表應)
三、TCP/IP模型
全稱:Transmission Control Protocol / Internet Protocol(傳輸控制協議/網際協議)模型
共 4 層,從上到下:
層號 | 名稱 | 主要作用 |
---|---|---|
4 | 應用層 | 專注于為用戶提供應用功能(比如 HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP等) |
3 | 傳輸層 | 端到端連接、可靠性,是為應用層提供網絡支持的(TCP、UDP) |
2 | 網絡層 | 邏輯尋址、路由選擇(IP、ICMP、ARP等) 網絡層負責將數據從一個設備傳輸到另一個設備,用 IP 地址給設備進行編號 |
1 | 網絡接口層(主機到網絡層) | 物理傳輸、幀結構(等同OSI的物理層+數據鏈路層功能) |
第4層:應用層
“我用這個快遞干啥”
直接面對用戶和應用,比如你用HTTP訪問網頁、用SMTP發郵件、用DNS查IP,這一層就是具體服務和協議的集合。
關鍵詞:HTTP、FTP、DNS、SMTP、SSH 等。
第3層:傳輸層
“保證快遞安全送到你手上”
這層負責端到端的通信,確保數據送到正確的應用,決定用可靠的(TCP,像順豐有簽收)還是快速但不保證(UDP,像平信)的方式。
關鍵詞:TCP(可靠)、UDP(快速)、端口號、分段重組。
- TCP:傳輸控制協議,比UDP多了許多特性,可以保證數據包能可靠的傳輸給用戶
- UDP:只負責發送數據包,不保證數據包能否抵達對方,實時性更好,傳輸效率更高
第2層:網絡層
“找到你家的城市和門牌號”
這層負責確定數據的“長途路線”,比如從北京發到紐約,主要用IP地址、路由器決定怎么跨越不同網絡(廣域網、互聯網)找到對方。
關鍵詞:IP、路由、跨網傳輸。
第1層:網絡接口層
“把信送進小區”
這層負責在本地網絡上傳數據,比如用網線、WiFi、光纖,把數據變成電信號或無線信號在局域網里傳輸,相當于在一個小區里投遞信件(對應OSI的物理層+數據鏈路層)。
關鍵詞:硬件、局域網、物理傳輸、MAC地址。