網絡的分層思想和數據封裝與解封裝概論

• • 網絡的分層思想和數據封裝與解封裝概論
  • 1、網絡的分層思想
  • 2、關于OSI分層模型的概念
  • 3、關于TCP/IP模型和協議簇
• 4、數據的封裝與解封裝

網絡的分層思想和數據封裝與解封裝概論

1、網絡的分層思想

什么是分層，分層的目的又是什么？
對于網絡的分層，很多新手小白可能不太理解為什么要分層。
其實呢，我們所知道的網絡數據傳輸，是一件很復雜的事情，而我們現在處在一個網絡高速發展的時代，有時候，一旦網絡傳輸出了問題，就得找到問題出在哪里。
這個時候，就有人提出了分層的想法，就是把復雜的網絡數據傳輸過程分解為幾個功能相對簡單的單一的小過程。
這樣的分層，不僅使整個網絡傳輸的過程更加清晰的呈現在大眾眼中，而且也更容易發現和處理在平時生活中出現的網絡問題。

2、關于OSI分層模型的概念

2.1、什么是OSI分層模型呢？
OSI分層模型是國際標準化組織（ISO）于1984年頒布的開放系統互聯（OSI）參考模型，這個參考模型，將網絡傳輸分為七個層次。

2.2、那每一層都是什么含義呢？
我們從下向上來依次簡單解釋：

• 物理層：

物理層的主要功能就是完成比特流的傳輸。簡單的來說，物理層就是一個建立、維護和終止物理傳輸的層面。

• 數據鏈路層：

數據鏈路層是一個進行邏輯連接、進行硬件地址（物理地址）尋址、差錯校驗等功能為一體的層面。
這一層使用的是物理地址尋址，也就是大家常見的MAC地址，在這一層使用的交換機，因為在第二層，所以也叫二層交換機。
在這一層，傳輸內容是處在同一個網段進行數據通信，識別的是MAC地址，而不識別IP地址。

• 網絡層：

網絡層是用路由器進行邏輯地址尋址，實現不同網絡之間的路徑選擇，從而進行數據從源端到目的端傳輸的層面。

• 傳輸層：

傳輸層是一個定義傳輸數據的協議端口號，以及進行流控和差錯校驗的層面。
簡單的來說就是接收端用戶需要哪些協議來識別所接受的傳輸數據，就要看這一層了。

• 會話層：

會話層是建立、管理和終止不同機器上的用戶之間會話的層面。

• 表示層：

表示層的主要作用就是數據的表示、安全和壓縮。
簡單來說，就是這一層，能夠讓接收到不是自己機器的標準編碼的數據能夠在自己的機器上用標準編碼表現出來，同時也涉及了數據的加密、解密、壓縮、解壓等工作。

• 應用層：

應用層是網絡服務與最終用戶的一個接口。
簡單來說，就是把計算機編碼轉換成用戶所熟知的各種應用。
2.3、交換機與路由器的區別是什么？
在上面的分層中，我們看到，第二層數據鏈路層用的是交換機，但是到了第三次我們就用到了路由器，那它們到底有什么區別呢？
區別1：
交換機：實現的是同一網段的數據通信。
路由器：實現的是不同網段的數據通信。
區別2：
交換機是根據MAC地址實現MAC地址轉發。
路由器是根據路由表來實現路由轉發。

3、關于TCP/IP模型和協議簇

3.1、什么是TCP/IP模型呢？
上面我們了解了OSI模型，接下來我們來了解一下TCP/IP模型。

在這里，我們可以發現，TCP/IP模型和OSI模型的區別就在于TCP/IP模型把上三層統統合并起來稱為應用層。
3.2、TCP/IP協議簇的組成有哪些？
關于TCP/IP協議簇的組成：

• 應用層：HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、DNS
• 傳輸層：TCP、UDP
• 網絡層：ICMP、IGMP、TP、ARP、RARP
• 數據鏈路層及物理層：由底層網絡定義的協議

3.3、簡單介紹下常用協議

• 網絡層協議：
• ICMP：網際控制報文協議。主要功能是用來網絡通信檢測和信息反饋。
• IGMP：國際組管理協議，主要功能是組播。
• ARP：地址解析協議。主要用于傳輸數據時，已知目標IP，但是目標MAC未知的情況。
• RARP：逆地址解析協議。主要用于傳輸數據時，已知目標MAC，但是目標IP未知的情況。
• 傳輸層：
• TCP：傳輸控制協議。TCP協議的傳輸安全和可靠性較高，但是相對時延較多。
• UDP：用戶數據報協議。UDP協議的傳輸效率較高，相對的時延較少。
• 應用層：
  應用層有很多常見的協議，例如HTTP（超文本傳輸協議）、FTP（文件傳輸協議）、DNS（域名系統）等。

4、數據的封裝與解封裝

4.1、什么是數據的封裝？
數據的封裝到底是什么樣的呢？

大家能看的出來，這是一個自上而下的過程。
舉個例子來給大家簡單說明下，比如南京某個區的一個小區發現了新冠肺炎患者，需要向北京匯報，那么上層數據就是某某小區患者，而TCP頭部就是向上匯報時，需要先匯報到南京的某個區政府，IP頭部就是匯報完區政府之后，再向上往南京市政府匯報，MAC頭部就是接著向江蘇省政府匯報，最后發給北京。
4.2、解封裝
解封裝就是封裝的反向。

舉個例子來給大家簡單說明下，比如北京收到南京某個區的一個小區發現了新冠肺炎患者的報告，給與了隔離措施，那么就會先發給省政府，接著省政府發給南京政府，再向南京某個區發送，最后到達南京某個區的某某小區，這樣就一層層的收到了隔離措施。

總結

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