OSI 參考模型

應用層----對應用程序提供接口

表示層----進行數(shù)據(jù)格式的轉換，以確保一個系統(tǒng)生成的應用層數(shù)據(jù)能夠被另外一個系統(tǒng)的應用層所識別和理解

會話層----在通信雙方之間建立、管理和終止會話

傳輸層----建立、維護和取消一次端到端的數(shù)據(jù)傳輸過程?？刂苽鬏敼?jié)奏的快慢，調(diào)整數(shù)據(jù)的排序等等

網(wǎng)絡層----定義邏輯地址；實現(xiàn)數(shù)據(jù)從源到目的地的轉發(fā) --Packet（包）

數(shù)據(jù)鏈路層----將分組數(shù)據(jù)封裝成幀；在數(shù)據(jù)鏈路上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的點到點、或點到多點方式的直接通信；差錯檢測 --Frame（幀）

物理層----在媒介上傳輸比特流；提供機械的和電氣的規(guī)約 --bit（比特位）

TCP/IP參考模型

因為OSI協(xié)議棧比較復雜，且TCP和IP兩大協(xié)議在業(yè)界被廣泛使用，所以TCP/IP參考模型成為了互聯(lián)網(wǎng)的主流參考模型。

【重點知識點】：

交換機可以識別mac地址，是二層設備（數(shù)據(jù)鏈路層）。交換機主要工作在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，通過學習和轉發(fā)MAC地址來實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)包的轉發(fā)。

路由器可以識別IP地址，是三層設備（網(wǎng)絡層）。路由器主要工作在OSI模型的網(wǎng)絡層，根據(jù)IP地址來進行數(shù)據(jù)包的轉發(fā)，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的通信。

主機上可以運行應用程序，是五層設備（應用層）。主機作為端系統(tǒng)，通過應用層協(xié)議與其他主機通信，進行各種網(wǎng)絡應用程序的交互。

防火墻通常被認為是一個多層設備，可以同時操作在不同的OSI模型層級上，具體取決于其功能和實現(xiàn)方式。

網(wǎng)絡層防火墻（三層）： 有些防火墻以路由器為基礎，工作在網(wǎng)絡層（第三層），通過檢查和過濾IP數(shù)據(jù)包來控制流量。這種防火墻通常被稱為“網(wǎng)絡層防火墻”或“三層防火墻”。

應用層防火墻（七層）： 另一些防火墻則工作在應用層（第七層），能夠深入分析應用層協(xié)議數(shù)據(jù)，如HTTP、FTP等，從而實現(xiàn)更復雜的安全策略。這種防火墻通常被稱為“應用層防火墻”。

TCP/IP協(xié)議

TCP/IP協(xié)議棧定義了一系列的標準協(xié)議。

【重點知識點】：

應用層協(xié)議

應用層是 OSI 參考模型的最高層，它定義了用戶和應用程序之間的接口。在應用層，通信的兩個實體使用應用層協(xié)議來交換數(shù)據(jù)。以下是常見的一些應用層協(xié)議和它們的作用：

HTTP：超文本傳輸協(xié)議，用于在Web瀏覽器和Web服務器之間傳輸HTML、CSS、JavaScript等Web頁面和文件。

FTP：文件傳輸協(xié)議，用于在客戶端和服務器之間傳輸文件。支持上傳、下載和目錄操作等功能。

SMTP：簡單郵件傳輸協(xié)議，用于在電子郵件客戶端和郵件服務器之間傳輸郵件。

DNS：域名系統(tǒng)，用于將域名轉換為IP地址。當您輸入一個網(wǎng)址時，Web瀏覽器會使用DNS協(xié)議查找該網(wǎng)址對應的IP地址。

SNMP：簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議，用于網(wǎng)絡設備的監(jiān)控和管理。SNMP可以查詢設備的狀態(tài)信息，如CPU使用率、內(nèi)存使用情況等。

SSH：安全外殼協(xié)議，用于在網(wǎng)絡中提供加密的終端連接。SSH可用于安全登錄服務器或執(zhí)行遠程命令。

Telnet：遠程終端協(xié)議，用于在網(wǎng)絡上遠程登錄到服務器或網(wǎng)絡設備進行管理和命令行操作。

DHCP：動態(tài)主機配置協(xié)議，是一種應用層協(xié)議，主要用于在局域網(wǎng)中自動分配 IP 地址和其他網(wǎng)絡配置信息給客戶端設備。

TFTP：是一個簡單的文件傳輸協(xié)議，屬于應用層協(xié)議。與 FTP 不同，TFTP 是一種基于UDP的輕量級文件傳輸協(xié)議，通常用于在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸小文件，如配置文件、固件等。

傳輸層協(xié)議

TCP：提供可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務，確保數(shù)據(jù)按順序到達，并能夠進行重傳和流量控制。

UDP：提供無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務，不保證數(shù)據(jù)的可靠性和順序性，適用于實時性要求高、對數(shù)據(jù)傳輸延遲要求較低的應用場景。

網(wǎng)絡層協(xié)議

IP： IP 協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)上最為重要的協(xié)議之一，負責將數(shù)據(jù)分組（稱為 IP 數(shù)據(jù)報）從源主機發(fā)送到目標主機。它提供了一種統(tǒng)一的、無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務，同時還負責進行尋址和路由選擇。

ICMP： ICMP 主要用于在 IP 網(wǎng)絡中進行錯誤報告、診斷和管理。它可以發(fā)送各種類型的控制消息，如錯誤報告、網(wǎng)絡可達性檢測等，以便對網(wǎng)絡進行監(jiān)測和故障診斷。

IGMP： IGMP 是在 IP 網(wǎng)絡中用于組播（Multicast）的協(xié)議。它允許主機加入或離開一個多播組，并通知網(wǎng)絡中的路由器有關組播組的信息，以便實現(xiàn)組播數(shù)據(jù)的傳輸。

數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議

PPOE：是一種在以太網(wǎng)上運行的點對點協(xié)議。它將 PPP 協(xié)議封裝在以太網(wǎng)幀中，用于在 ISP 和用戶之間建立點對點連接，通常用于撥號上網(wǎng)、寬帶接入等場景。

PPPoE 協(xié)議主要分為兩個部分：PPP 部分和以太網(wǎng)部分。PPP 部分負責在連接的兩端進行身份驗證、鏈路控制、數(shù)據(jù)壓縮等操作，而以太網(wǎng)部分則負責在物理層傳輸 PPP 數(shù)據(jù)包。

Ethernet：以太網(wǎng)是一種常見的局域網(wǎng)技術，它定義了數(shù)據(jù)幀的格式、訪問控制規(guī)則等，用于在局域網(wǎng)中進行數(shù)據(jù)傳輸。

PPP：PPP 協(xié)議通常用于在兩個節(jié)點之間建立點對點連接，它定義了在點對點連接上進行數(shù)據(jù)幀封裝、鏈路控制等功能。

常見協(xié)議標準化組織

互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（IETF）： IETF 是一個開放的國際社區(qū)，負責制定互聯(lián)網(wǎng)相關的技術標準和協(xié)議，如 TCP/IP 協(xié)議族、HTTP 協(xié)議等。

電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）： IEEE 是一個專業(yè)技術組織，致力于推動電氣和電子工程領域的發(fā)展，其中包括制定網(wǎng)絡通信領域的標準，如以太網(wǎng)標準等。

國際標準化組織（ISO）： ISO 是一個全球性的標準化組織，致力于制定各種領域的國際標準，包括信息技術、通信、制造業(yè)等。

應用層

應用層為應用軟件提供接口，使應用程序能夠使用網(wǎng)絡服務。應用層協(xié)議會指定使用相應的傳輸層協(xié)議，以及傳輸層所使用的端口等。

應用層的PDU被稱為Data（數(shù)據(jù)）。

傳輸層

傳輸層協(xié)議接收來自應用層協(xié)議的數(shù)據(jù)，封裝上相應的傳輸層頭部，幫助其建立“端到端（Port to Port）的連接。

傳輸層的PDU被稱為Segment（段）。

TCP和UDP

網(wǎng)絡層

傳輸層負責建立主機之間進程與進程之間的連接，而網(wǎng)絡層則負責數(shù)據(jù)從一臺主機外一臺主機之間的傳遞。

網(wǎng)絡層的PDU被稱為Packet（包）。

網(wǎng)絡層協(xié)議工作過程

數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層位于網(wǎng)絡層和物理層之間，可以向網(wǎng)絡層的IP、IPv6等協(xié)議提供服務。數(shù)據(jù)鏈路PDU被稱為Frame（幀）。

以太網(wǎng)（Ethernet）是最常見的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。

以太網(wǎng)和Mac地址

物理層

數(shù)據(jù)到達物理層之后，物理層會根據(jù)物理介質(zhì)的不同，將數(shù)字信號轉換成光信號、電信號或者是電磁波信號。

物理層的PDU被稱為比特流（Bitstream）。

常見傳輸介質(zhì)

【重點知識點】：

PDU：是 Protocol Data Unit 的縮寫，即協(xié)議數(shù)據(jù)單元。在計算機網(wǎng)絡中，PDU 是指在不同層次的 OSI 參考模型或 TCP/IP 模型中，用于在各層之間傳遞數(shù)據(jù)和控制信息的數(shù)據(jù)單位。

在 OSI 參考模型中，每個層次都有其特定的 PDU，如：

物理層（Layer 1）： 物理層的 PDU 是比特（Bit）。

數(shù)據(jù)鏈路層（Layer 2）： 數(shù)據(jù)鏈路層的 PDU 是幀（Frame）。

網(wǎng)絡層（Layer 3）： 網(wǎng)絡層的 PDU 是數(shù)據(jù)包（Packet）或分組（Datagram）。

傳輸層（Layer 4）： 傳輸層的 PDU 是報文段（Segment）或用戶數(shù)據(jù)報（UDP Datagram）。

會話層、表示層和應用層（Layer 5-7）： 這些層次的 PDU 分別是會話數(shù)據(jù)、表示數(shù)據(jù)和應用數(shù)據(jù)。

在 TCP/IP 模型中，PDU 更常用于描述在 TCP/IP 協(xié)議棧中各層之間傳遞的數(shù)據(jù)單元，如：

數(shù)據(jù)鏈路層： PDU 是幀（Frame）。

網(wǎng)絡層： PDU 是數(shù)據(jù)包（Packet）或 IP 數(shù)據(jù)報（IP Datagram）。

傳輸層： PDU 是報文段（Segment）或用戶數(shù)據(jù)報（UDP Datagram）。

發(fā)送方數(shù)據(jù)封裝

中間網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸

接收方數(shù)據(jù)解封裝

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