OSI-TCP/IP協議族

學習OSI-TCP/IP協議族筆記

OSI參考模型

OSI（Open System Interconnection Reference Model）模型是一個試圖將計算機在世界範圍內互聯爲網絡的標準框架。從上倒下依次是：應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層。

• 應用層：應用層是最接近用戶的一層，計算機用戶能夠經過應用層訪問其餘的軟件，爲用戶提供常見的網絡應用服務。例如：http、https、FTP、TELNET、SSH等。
• 表示層：爲不一樣終端的上層用戶提供數據，主要功能是數據語法轉換、語法表示、數據處理、加密、解密、編碼和解碼等。
• 會話層：負責維持兩個設備之間的通訊，爲對話鏈接提供服務。
• 傳輸層：爲應用進程提供端到端的通訊服務，這裏的端是端口號的意思。例如：TCP、UDP等。
• 網絡層：提供路由尋址的功能，經過IP找到節點，使兩個節點創建鏈接。兩臺設備創建鏈接，中間可能通過許多路由器、交換機，網絡層找到最佳路徑使兩終端設備實現互聯。
• 數據鏈路層：在兩個網絡實體之間提供數據鏈路鏈接的建立、維持和釋放管理，將數據轉化爲對應的二進制數據。數據鏈路層分爲2個子層：邏輯鏈路控制子層（LLC）和媒體訪問控制子層（MAC）。交換機是本層設備。
• 物理層：爲傳輸數據提供所須要的物理設備。例如：針腳、電壓、集線器、網卡等。

TCP/IP協議族

互聯網協議族是一個網絡通訊模型，以及整個網絡傳輸協議家族，爲互聯網的基礎通訊提供架構。TCP/IP參考模型分爲四層，從上到下分別是：應用層、傳輸層、網絡互連層、網絡接口層。

• 應用層：一般認爲OSI模型的應用層、表示層、會話層在TCP/IP參考模型裏是應用層。例如HTTP、HTTPS等。
• 傳輸層：端到端的數據傳輸。例如TCP、UDP等。
• 網絡層：尋找目標地址，將數據發送到目標地址。
• 鏈路層：也叫作數據鏈路層或網絡接口層，將數據轉化爲對應的二進制數據。包括驅動設備和網卡等。

  

TCP/IP參考模型數據封裝

數據從源主機傳輸到目標主機要進行數據封裝和數據拆包的過程。數據封裝的傳輸過程當中，在每一層要加入首部信息，有時還要增長尾部信息。數據單元在傳輸層被稱爲段（segment），在網絡層被稱爲包（package），在鏈路層被稱爲幀（frame）。

應用層

• 應用層是TCP/IP的最高級，咱們平時用到的最多，常見的有：HTTP、HTTPS、FTP、SSH等。

傳輸層

• TCP：TCP提供一種面向鏈接的、可靠的字節流服務。TCP首部20個字節。
  • TCP創建鏈接須要"三次握手"。客戶端發送請求創建鏈接；服務器收到請求，發送贊成並請求與客戶端創建鏈接；客戶端收到請求，發送贊成與服務器創建鏈接。
  • TCP斷開鏈接須要"四次握手"。客戶端發送斷開請求；服務器收到請求，發送贊成斷開鏈接的請求；服務器發送請求斷開鏈接；客戶端收到，發送贊成斷開鏈接。

    

• UDP：是一個簡單的面向數據報的傳輸層協議，UDP傳輸速度快，可是它不可靠，UDP首部8個字節。

網絡層

• IP協議：IP是網絡層上的主要協議。IP協議是不可靠的、無鏈接的。它僅提供最好的傳輸服務，必須有上層協議提供可靠性。不可靠是指它不保證IP數據成功的到達目的地。無鏈接的是指IP不維護後續數據報的狀態信息，即若是前後發送A、B數據報，每一個數據報到達的順序不肯定。
• ICMP：Internet控制報文協議。ICMP傳遞差錯報文及其餘須要注意的信息。ICMP是在IP數據報內部被傳輸的。
• IGMP：Internet組管理協議

鏈路層

• 鏈路層用來處理鏈接網絡的硬件部分，主要目的是爲IP模塊發送和接收IP數據報，爲ARP發送ARP請求和接收ARP應答，爲RARP發送RARP請求和接收RARP應答。
• ARP：地址解析協議
• RARP：逆地址解析協議

HTTP

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）超文本傳輸協議。HTTP協議用於客戶端和服務器端之間的通訊。HTTP是應用層的協議，它是在TCP協議的基礎上加上了請求行、請求首部。

• 請求
  • 請求方法：GET、POST、PUT、HEAD、DELETE、OPTIONS、TRACE
• 響應
  • 狀態碼：1xx（信息性）、2xx（成功）、3xx（重定向）、4xx（客戶端錯誤）、5xx（服務器錯誤）
• 首部
  • 通用首部：Cache-Control、Connection、Date等。
  • 請求首部：Accept、Accept-Encoding、Host等。
  • 響應首部：Accept-Ranges、ETag等。
  • 實體首部：Content-Length、Content-Type等。

小結

OSI參考模型和TCP/IP協議族是計算機網絡的基礎，地位很是重要，內容多，這篇學習筆記是這段時間學習的總結。

參考

• TCP/IP詳解
• HTTP權威指南