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OSI七层模型 | TCP/IP模型 | 网络和操作系统的联系 | 网络通信的宏观流程

news 文章来源：https://blog.csdn.net/qq_63159859/article/details/135876635 2024/11/28 11:49:33

文章目录

        • 1.OSI七层模型
        • 2.TCP/IP五层(或四层)模型
        • 3.网络通信的宏观流程
          • 3.1.同网段通信
          • 3.2.跨网段通信

1.OSI七层模型

在计算机通信诞生之初，不同的厂商都生产自己的设备，都有自己的网络通讯标准，导致了不同厂家之间各种协议不兼容，导致无法通信！

为了解决不同设备的兼容性问题，ISO（国际标准化组织）制定了国际标准OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层模型！帮助不同类型的主机实现数据传输

标准可以被制定，但是有些人也可以不遵守！如：5G标准有人很抵制；但是如果标准足够好，有足够大的价值，用的人多了，想从中赚取红利，就间接的迫使你遵守我定义的标准！

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2.TCP/IP五层(或四层)模型

在标准中定义了七层参考模型，但在实际的实现中只分成了TCP/IP五层，但在TCP/IP五层模型中应用层的实现往往都包含OSI的会话层、表示层、应用层的内容！

TCP/IP五层模型：TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇.，简单说

TCP/IP最重要所以以它们命名。

网络和系统的之间的联系，网络对应的传输层和网络层都写在了操作系统的内核当中。

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  1. 物理层: 负责光电信号的传递方式；比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤, 现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念，物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等. 集线器(Hub)工作在物理层.
  2. 数据链路层: 负责设备之间的数据帧的传送和识别， 例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作. 有以太网、令牌环网, 无线LAN等标准. 交换机(Switch)工作在数据链路层.
  3. 网络层: 负责地址管理和路由选择，例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层
  4. 传输层: 负责两台主机之间的数据传输，如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机.
  5. 应用层: 负责应用程序间沟通；简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等

不同的主机（设备），使用的是不同的操作系统，如Linux和Windows系统，对应的线程管理实现的方案不同，但是，**它们都遵守网络的标准，实现了网络的协议，贯穿协议栈，**不同主机之间就能完成通信！

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3.网络通信的宏观流程
3.1.同网段通信

两台主机在同一个通信：

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张三向如花发送晚安信息，通过对应网络协议向对方发送报文（报头 + 有效载荷），张三发送信息，自顶向下是封装的过程，如花，在接收信息是一个解包的过程**；通信的过程本质就是不断地封装和解包的过程。**

对于解包的过程，下一层往上一层交付，上一次往往不是只有一个对应的协议，对应的多个协议，是一个课倒着的多叉树，在网络被设计，几乎所有的协议，1.都要有将报头和有效载荷分离、2.将有效载荷交付给上一层的能力（分用）

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关于局域网（在同一个子网下）通信基本原理

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以太网是数据链路层的一种协议，常见的还有：令牌环，

H1要发送信息给H5，H1采用喊话的方式，对子网下的所有主机都发，当H5识别到是自己就将就接收信息，就好比如：上数学课，老师喊张三起来回答问题，所有都听到了，其他人听到了不管，张三麻溜的站起来回答问题。

采用这种方式确实会存在不安全的问题，可以在应用层对数据加密！但如果多台主机同一时刻，都都发送信息，那么就会产生数据碰撞问题，所有在同一时刻，只能由一台主机发信息！

可以将局域网当成共享资源，在同一个时刻，只能有一个设备访问！

3.2.跨网段通信

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通过路由器将不同网段的信息发送给对方！IP协议实现了全球所有软件的虚拟化，IP层下无论是那种设备，那种协议经过IP的抽象都抽象为IP报文；和Linux一切皆文件，将网卡、键盘、磁盘都抽象为文件，那么也可以称为一切皆IP报文！

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