网络 系列 协议分层模型

开启 网络 探索新篇章

Posted by lichao modified on May 9, 2020

协议是计算机与计算机之间通过网络实现通信前达成的一种“约定”。这种“约定”使那些由不同厂商的设备、不同的 CPU 以及不同的操作系统组成的计算机之间,只要遵循相同的协议就能够实现通信。反之,如果使用的协议不同,就无法通信。

分组交换是将大数据分割为一个个叫做包( Packet )的较小单位进行传输的方法。

网络

TCP/IP 协议群

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)包含了一系列构成互联网基础的网络协议,是 Internet 的核心协议。

TCP/IP 协议分层模型分成四个层次,它们分别是链路层、网络层、传输层和应用层。下图表示 TCP/IP 模型与 OSI 模型各层的对照关系。

分层模型

TCP/IP 协议族按照层次由上到下层层包装。最上面的应用层包括 http、ftp 等协议。第二层是传输层,著名的 TCP 和 UDP 协议就在这个层次。第三层是网络层,IP 协议就在这里,它负责对数据加上 IP 地址和其他的数据以确定传输的目标。第四层是数据链路层,这个层次为待传送的数据加入一个以太网协议头,并进行 CRC 编码,为最后的数据传输做准备。

数据封装

上图清楚地表示了 TCP/IP 协议中每个层的作用,而 TCP/IP 协议通信的过程其实就对应着数据入栈与出栈的过程。入栈的过程,数据发送方每层不断地封装首部与尾部,添加一些传输的信息,确保能传输到目的地。出栈的过程,数据接收方每层不断地拆除首部与尾部,得到最终传输的数据。

传输层报文 -> 网络层数据报 -> 数据链路层数据帧

数据链路层

数据链路层负责将0、1序列划分为数据帧从一个节点传输到临近的另一个节点,这些节点是通过MAC来唯一标识的(MAC物理地址,一个主机会有一个MAC地址)。 网络

  1. 封装成帧:把网络层数据加头和尾,封装成帧,帧头中包括源MAC地址和目的MAC地址。
  2. 透明传输:零比特填充、转义字符。
  3. 可靠传输:在出错率很低的链路上很少用,但是无线链路WLAN会保证可靠传输。
  4. 差错检测(CRC):接收者检测错误,如果发现差错,丢弃该帧