OSI模型

OSI簡介

在剛剛開發 ARPA 網絡的時候，我們真的想讓它盡可能地智能。但是網絡越複雜，開發和維護就越困難。作為一種解決方案，有人提出將所有網絡功能劃分為邏輯層。

網絡運行模型被稱為ISO/OSI開放系統互連基礎參考模型的網絡模型。簡而言之 - OSI 模型（開放系統互連）。

該模型總共有 7 個級別。級別的交互被嚴格標準化並最小化。較低級別不知道較高級別的存在及其結構。

最低層只能發送比特。甚至不發送，即發送。他不知道他們是否願意。發送和遺忘。

更高級別已經使用位幀組進行操作，並且對網絡的物理設備知之甚少，了解 MAC 地址等。

下一個級別是批處理。他更聰明，知道如何使用網絡 IP 地址進行操作。等等。

為什麼這一切都是必要的？最大限度地提高靈活性。

想像一下，每一層都是一個 Java 接口，它可以有幾個不同的實現。所以這裡也是。在物理層面，您可以通過電線發送比特、通過空中 (Wi-Fi) 發送、通過衛星發送，而所有其他層面甚至都不會對此一無所知。一切都會按預期進行。

OSI協議棧

您可以在下圖中更詳細地研究協議棧：

但是，如果您不是系統管理員，那麼您就不需要如此詳細的協議。比較有意思的可能是TCP（傳輸控制協議）/IP（網際協議）協議棧的研究。

OSI模型的前三層，即應用層、表示層和會話層，在TCP/IP模型中沒有單獨區分，在傳輸層之上只有一個應用層：

按 OSI 模型層分佈的協議

TCP/IP協議棧

TCP/IP協議棧包括四層：

• 應用層
• 傳輸層
• 互聯網層（Network layer）（網際層）
• 鏈路層（網絡接入層）

這些層的協議完全實現了 OSI 模型的所有功能。IP 網絡中的所有用戶交互都建立在 TCP/IP 協議棧之上。

TCP/IP 協議棧獨立於物理硬件，除其他外，這確保了有線和無線網絡之間完全透明的交互。

應用層是大多數網絡應用程序運行的地方。

應用層

對於程序的交互，存在用於信息交換的高級協議。例如，瀏覽器使用 HTTP 協議工作，郵件使用 SMTP 協議發送，Telegram 使用自己的加密協議工作。

但是我們對私有協議不是很感興趣。大多數情況下，您會遇到批量協議，例如用於 FTP（文件傳輸）的 ftp 客戶端、SSH（與遠程計算機的安全連接）、DNS（字符到 IP 地址的轉換）等等。

幾乎所有這些協議都運行在 TCP 之上，儘管有些協議運行在 UDP（用戶數據報協議）之上以加快速度。但是，重要的是，這些協議有默認端口。例子：

• 20 FTP 到 TCP 端口 20（用於數據傳輸）和 21（用於控制命令）
• 22-SSH
• 23 - 遠程登錄
• 53 - DNS 查詢
• 80-HTTP
• 443 - HTTPS

這些端口由命名分配和唯一參數機構 (IANA) 定義。

還有其他幾種流行的應用層協議：Echo、Finger、Gop​​her、HTTP、HTTPS、IMAP、IMAPS、IRC、NNTP、NTP、POP3、POPS、QOTD、RTSP、SNMP、SSH、Telnet、XDMCP。

傳輸層

傳輸層協議旨在解決有保證的消息傳遞問題。

消息（數據包）可以在網絡上的某處發送和丟失。在這種情況下，由傳輸層來監視這些情況並在必要時重新發送消息。

傳輸層協議的另一個重要任務是控制消息到達的順序。消息以一種順序發送並以另一種順序到達的情況經常發生。如果你把這些片段中的重要信息放在一起，你就會胡說八道。

為防止這種情況發生，傳輸層要么枚舉消息，要么不發送新消息，直到它收到前一個消息的接收確認。邏輯上存在於這一層的自動路由協議（因為它們運行在 IP 之上）實際上是網絡層協議的一部分。

TCP協議是一種“有保證”的連接預建立傳輸機制，為應用程序提供可靠的數據流，確保接收到的數據無差錯，丟失時重新請求數據，並消除數據重複。

TCP 允許您調節網絡負載，並減少長距離傳輸數據時的等待時間。此外，TCP 保證接收到的數據以完全相同的順序發送。這是它與 UDP 的主要區別。

UDP是一種無連接的數據報協議。它也被稱為“不可靠”的傳輸協議，因為無法驗證消息是否已交付給收件人，以及可能的數據包混合情況。需要保證數據傳輸的應用程序使用 TCP 協議。

UDP 通常用於視頻流和遊戲等應用程序，在這些應用程序中可以容忍數據包丟失並且重試很困難或不合理，或者用於建立連接比重新發送需要更多資源的挑戰響應應用程序（例如 DNS 查詢）。

TCP和UDP都使用一個稱為端口的數字來定義上層協議。