以太网帧结构(一)

网络通信协议

OSI TCP/IP IPX/SPX SNA
网络通信协议:负责在网络上建立通信通道和控制通过通道的信息流的规则。

  • 为了进行网络通信,通信双方必须遵守通信协议。
  • 不同的协议用于定义和管理不同网络的数据转发规则。

网络通信协议的组成:

语法(syntax):包括数据格式、数据编码以及信号等。

语义(semantics):包括用于协调和差错处理的控制信息。

定时(Timing):包括传输速率和数据排序等。

互联网的实现,分成好几层。每一层都有自己的功能,就像建筑物一样,每一层都靠下一层支持。用户接触到的,只是最上面的一层,根本没有感觉到下面的层。要理解互联网,必须从最下层开始,自下而上理解每一层的功能。

每一层都是为了完成一种功能。为了实现这些功能,就需要大家都遵守共同的规则。大家都遵守的规则,就叫做"协议"。

分层模型-OSI

OSI出现的背景:

为了使不同体系结构的计算机网络能够互联,ISO 1977年成立了专门的机构研究这个问题,他们提出一种试图使各种计算机在世界范围内能够互联成网的标准框架,即著名的开放系统互联基本参考模型OSI。

OSI模型示意图:

7 应用层 -----------------------为应用程序提供网络服务
6 表示层 -----------------------数据格式化,加密、解密
5 会话层 -----------------------建立、维护、管理会话连接
4 传输层 -----------------------建立、维护、管理端到端连接
3 网络层 -----------------------IP寻址和路由选择
2数据链路层 -----------------------控制网络层与物理层之间通信
1 物理层 -----------------------比特流传输

OSI参考模型各个层次的基本功能:

应用层

网络服务与最终用户的一个接口。
协议有:HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP

表示层

数据的表示、安全、压缩。(在五层模型里面已经合并到了应用层)
格式有,JPEG、ASCll、DECOIC、加密格式等

会话层

建立、管理、终止会话。(在五层模型里面已经合并到了应用层)
对应主机进程,指本地主机与远程主机正在进行的会话

传输层

定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验。
协议有:TCP UDP,数据包一旦离开网卡即进入网络传输层

网络层

进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择。
协议有:ICMP IGMP IP(IPV4 IPV6) ARP RARP

数据链路层

建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验 [2] 等功能。(由底层网络定义协议)
将比特组合成字节进而组合成帧,用MAC地址访问介质,错误发现但不能纠正。

物理层

  • 建立、维护、断开物理连接。(由底层网络定义协议)
  • TCP/IP 层级模型结构,应用层之间的协议通过逐级调用传输层(Transport layer)、网络层(Network Layer)和物理数据链路层(Physical Data Link)而可以实现应用层的应用程序通信互联。
  • 应用层需要关心应用程序的逻辑细节,而不是数据在网络中的传输活动。应用层其下三层则处理真正的通信细节。在 Internet 整个发展过程中的所有思想和着重点都以一种称为 RFC(Request For Comments)的文档格式存在。针对每一种特定的 TCP/IP 应用,有相应的 RFC [3] 文档。
  • 一些典型的 TCP/IP 应用有 FTP、Telnet、SMTP、SNTP、REXEC、TFTP、LPD、SNMP、NFS、INETD 等。RFC 使一些基本相同的 TCP/IP 应用程序实现了标准化,从而使得不同厂家开发的应用程序可以互相通信。

分层模型-TCP/IP

TCP/IP模型分为4层,TCP/IP模型不关注底层物理介质,主要关注终端之间的逻辑数据转发。TCP/IP模型的核心是网络层和传输层:网络层解决网络之间的逻辑转发问题,传输层保证源端到目的端之间的可靠传输。分层就类似接口的定义,定义了每个层的行为职责。这样的分层抽象提供了更多实现的自由。

OSI和TCP/IP的比较:

OSI和TCP/IP的比较

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