OSI七层模型与TCP/IP协议
一、分层的优点
二、七层模型
三、TCP/IP 参考模型
四、理想的网络设计
五、数据的封装过程
六、总结
1、为什么分层
层次划分的必要性：
很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们运行完全不同的操作系统，但 T C P / I P协议族允许它们互相进行通信。这一点很让人感到吃惊，因为它的作用已远远超出了起初的设想。T C P / I P起源于6 0年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到 9 0年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式。它是一个真正的开放系统，因为协议族的定义及其多种实现可以不用花钱或花很少的钱就可以公开地得到。它成为被称作“全球互联网”或“因特网( I n t e r n e t )”的基础，该广域网（WA N）已包含超过1 0 0万台遍布世界各地的计算机。计算机网络是由许多硬件、软件和协议交织起来的复杂系统。由于网络设计十分复杂，如何设计、组织和实现计算机网络是一个挑战，必须要采用科学有效的方法。
硬件没有统一标准，软件也没有统一标准
你单独一台计算机 只是一台普通的计算机
全球互联网，网络之间需要通信
不同厂商之间的设备无法通信
统一的标准
ISO
层次划分的方法
-
网络的每层应当具有相对独立的功能（便于排错）这个功能用不了 必然是你这层处理问题
-
梳理功能之间的关系，使上一个功能可以实现为另一个功能提供必要的服务，从而形成系统的层次结构， 环环相扣（紧密联系）
-
为提高系统的工作效率，相同或相近的功能仅在一个层次中实现，而且尽可能在较高的层次中实现
-
每一层只为相邻的上一层提供服务
层次划分的优点
-
各层之间相互独立，每一层只实现一种相对独立的功能，使问题复杂程度降低，利于针对解决问题
-
灵活性好，各层内部的操作不会影响其他层
-
结构上可分割开，各层之间都可以采用最合适的技术来实现
-
易于实现和维护，因为整个系统已被分解成相对独立的子系统
-
能促进标准化工作，因为每一层的功能及其提供的服务都有了精确的说明
2、七层模型
| 层次模型 | 作用 | 数据单元 | 主要设备 |
|---|---|---|---|
| 物理层 | 建立、维护、断开物理连接 | 比特流 | 网卡 |
| 数据链路层 | 进行硬件地址寻址，差错校验等功能 | 数据帧 | 交换机 |
| 网络层 | 进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择 | 数据包 | 路由器 |
| 传输层 | 定义传输数据的协议端口号，以及流量和差错校验 | 数据段 | 防火墙 |
| 会话层 | 建立、管理、中止会话 | message | 计算机 |
| 表示层 | 数据的表示、压缩、格式化、加密 | message | 计算机 |
| 应用层 | 网络服务与最终用户的一个接口 | message | 计算机 |
七层用我们自己的话概括
应用层：打开一个应用
表示层：转换成二进制
会话层：打开两个电脑之间的会话通道
传输层：选择传输方式，通过端口确定两个进程之间的通话
- 端口号：区别系统上的进程
- 服务器的端口号的是固定的
- 客户端的端口号是随机的
- 前1000左右不能使用
- 65536个端口号，0—65535
网络层：根据ip地址找到正确的路径
数据链路层：核对mac地址，核对数据是否完整
物理层：转成电流
3、TCP/IP 参考模型
另外一个著名的模型是 TCP/IP 模型。TCP/IP 是传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）的简称
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。
-
IEEE802.3有线局域网（以太网）
-
IEEE802.11无线局域网标准
数据链路层：
-
点对点协议（Point-to-Point Protocol） PPP协议是目前广域网上应用最广泛的协议之一，它的优点在于简单、具备用户验证能力、可以解决IP分配等。
网络层协议
- icmp：检测网络中两台主机是否可以连通，测试两台主机的连通性
- ARP：将ip地址转换成mac地址
传输层的协议
- tcp：传输先要建立连接，安全，可靠，稳定，慢，重传
- udp：不需要建立连接，快速，不可靠，不稳定
应用层的协议
- http：超文本传输协议（网页） 80 tcp
- https：加密的网页 443 tcp
- ftp：文本传输协议 20/21 tcp
- tftp：简单文本传输协议 69 udp
- DNS：域名解析协议 53 tcp udp
远程连接协议
- telnet：明文 23
- ssh：密文 22
4、理想的网络设计
- 核心层--------高速转发数据包（流量高速转）-------三层交换机、路由器、防火墙 网络层
- 汇聚层---------流量控制、转发数据-（对流量）-------三层交换机 网络 层
- 接入层---------提供尽可能多的接口（20接口）------二层交换机 数据链路层
传输层 接受上层数据 加入tcp或udp头部
网络层 接受上层数据 加入源目ip地址
数据链路层 接受上层数据 加入源目mac地址
物理层 接受上层数据 转为bit流
用我们自己的话概括应用层：打开一个应用
表示层：转换成二进制
会话层：打开两个电脑之间的会话通道
传输层：选择传输方式，通过端口确定两个进程之间的通话
- 端口号：区别系统上的进程
- 服务器的端口号的是固定的
- 客户端的端口号是随机的
- 前1000左右不能使用
- 65536个端口号，0—65535
网络层：根据ip地址找到正确的路径
数据链路层：核对mac地址，核对数据是否完整
物理层：转成电流
OSI七层模型
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
网络层协议
icmp
ARP
传输层的协议
tcp：传输先要建立连接，安全，可靠，稳定，慢，重传
udp：不需要建立连接，快速，不可靠，不稳定
应用层的协议
http：超文本传输协议（网页） 80 tcp
https：加密的网页 443 tcp
ftp：文本传输协议 20/21 tcp
tftp：简单文本传输协议 69 udp
DNS：域名解析协议 53 tcp udp
远程连接协议
telnet：明文 23
ssh：密文 22
