前序

了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論對(duì)深入學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)安全都是至關(guān)重要的，這部分內(nèi)容往往枯燥難懂，今天作者以問答作序，形象講解一下網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，希望對(duì)大家以后的學(xué)習(xí)提供幫助。

問一：什么是網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議？

答：網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是一種網(wǎng)絡(luò)通用語言，為連接不同操作系統(tǒng)和不同硬件體系結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)引提供通信支持，是一種網(wǎng)絡(luò)通用語言。

打個(gè)比方：全世界語言很多，交流時(shí)會(huì)出現(xiàn)障礙，于是我們選定“英語”作為全球通用語言。同樣，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界里，也是由各種不同的終端設(shè)備、互聯(lián)設(shè)備以及各種服務(wù)器組成的，他們使用自己的操作系統(tǒng)，比如智能手機(jī)里就分Android和IOS兩種，但這并不妨礙他們之間聯(lián)網(wǎng)，并進(jìn)行通訊，為什么呢？因?yàn)榇蠹叶甲裱环N“語言”，這個(gè)共同的“語言”，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界里，我們就稱為“協(xié)議”。

問二：什么是OSI參考模型？

答：OSI就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界中的“協(xié)議”，具體說，它是一個(gè)模型， 一般都叫OSI參考模型，是ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）組織在1985年研究的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模型。該體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)定義了網(wǎng)絡(luò)互連的七層框架（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層），自從有了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型后，所有的網(wǎng)絡(luò)硬件廠商、網(wǎng)絡(luò)軟件的開發(fā)，都必須嚴(yán)格遵守這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品才能夠相互通訊、聯(lián)網(wǎng)。下面簡(jiǎn)要介紹一下這個(gè)七層模型的組成，模型最好記住，今后從事相關(guān)行業(yè)時(shí)，只要涉及到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，一定脫離不了它。

詳細(xì)的了解OSI七層模型

第7層應(yīng)用層：OSI中的最高層。為特定類型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了訪問OSI環(huán)境的手段。通俗的講，應(yīng)用層是為我們?nèi)祟惙?wù)的，通過確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)，以滿足用戶的需要。應(yīng)用層能與應(yīng)用程序界面溝通，以達(dá)到展示給用戶的目的，從而產(chǎn)生了很多實(shí)用的應(yīng)用層協(xié)議，如HTTP（超文本傳輸協(xié)議）用于制作網(wǎng)站、FTP（文件傳輸協(xié)議）可以實(shí)現(xiàn)文件傳輸、SMTP（簡(jiǎn)單郵件發(fā)送協(xié)議）、POP（電子郵局協(xié)議）用可以用于收發(fā)郵件等。

第6層表示層：主要用于處理兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。為上層用戶解決用戶信息的語法問題。它主要有三個(gè)功能：數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)解釋。

第5層會(huì)話層：在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立端連接。為端系統(tǒng)的應(yīng)用程序之間提供了對(duì)話控制機(jī)制，它的功能是提供端到端的會(huì)話連接，為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通訊做好準(zhǔn)備。

第4層傳輸層：提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，通常有兩種傳輸方式：面向連接和面向無連接。誤碼率低、但延遲高，后者誤碼率高、但延遲低。在實(shí)際使用中，如果我們需要從網(wǎng)上下載資源，那么需要面向連接，因?yàn)槲覀円ＷC下載資源的每一個(gè)數(shù)據(jù)包都正確，否則這個(gè)資源就是“壞損”的。如果我們看在線電影、網(wǎng)絡(luò)直播時(shí)，我們?yōu)榱吮ＷC視頻流暢，需要更快的速度，通常用后者，誤碼率高，偶爾出現(xiàn)幾個(gè)“掉幀”現(xiàn)象，不影響我們的觀感。

第3層網(wǎng)絡(luò)層：本層通過尋址來建立兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接，為源端的運(yùn)輸層送來的分組，選擇合適的路由和交換節(jié)點(diǎn)，正確無誤地按照地址傳送給目的端的運(yùn)輸層。它包括通過互連網(wǎng)絡(luò)來路由和中繼數(shù)據(jù) ；除了選擇路由之外，網(wǎng)絡(luò)層還負(fù)責(zé)建立和維護(hù)連接，控制網(wǎng)絡(luò)上的擁塞以及在必要的時(shí)候生成計(jì)費(fèi)信息。我們通常說的配置路由、配置IP地址等操作，就指的是這一層。

第2層數(shù)據(jù)鏈路層：在此層將數(shù)據(jù)分幀，并處理流控制。屏蔽物理層，為網(wǎng)絡(luò)層提供一個(gè)數(shù)據(jù)鏈路的連接，在一條有可能出差錯(cuò)的物理連接上，進(jìn)行幾乎無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸（差錯(cuò)控制）。本層指定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并提供硬件尋址。常用設(shè)備有網(wǎng)橋、交換機(jī)。

第1層物理層：處于OSI參考模型的最底層。物理層的主要功能是利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便透明的傳送比特流。各種線纜在這一層被定義，如直通線、交叉線、光纖、同軸電纜等知識(shí)。

問三：什么是TCP/IP模型？

答：OSI七層模型分得太詳細(xì)了，在實(shí)際使用過程中，我們對(duì)OSI七層模型做了合并，其中應(yīng)用層、表示層和會(huì)話層我們統(tǒng)稱為“應(yīng)用層”，傳輸層還是叫“傳輸層”，網(wǎng)絡(luò)層改叫“網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層”，數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并叫做“網(wǎng)絡(luò)接口層”，這樣，就變成了四層。TCP/IP是一組用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的通信協(xié)議，注意不是一個(gè)協(xié)議，是一組協(xié)議，每一層都有相關(guān)的協(xié)議，共同提供網(wǎng)絡(luò)通訊功能，我們也稱為TCP/IP協(xié)議棧。

詳細(xì)了解TCP/IP協(xié)議棧四層模型的協(xié)議

1. 應(yīng)用層

應(yīng)用層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的高層，為用戶提供所需要的各種服務(wù)，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。

2. 傳輸層

傳輸層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的傳輸層，為應(yīng)用層實(shí)體提供端到端的通信功能，保證了數(shù)據(jù)包的順序傳送及數(shù)據(jù)的完整性。該層定義了兩個(gè)主要的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）。TCP協(xié)議提供的是一種可靠的、通過“三次握手”來連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；而UDP協(xié)議提供的則是不保證可靠的、無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。這一層上通過端口連接應(yīng)用層，端口的概念就是在這一層上提出的。

3. 網(wǎng)際互聯(lián)層

網(wǎng)際互聯(lián)層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，主要解決主機(jī)到主機(jī)的通信問題。它所包含的協(xié)議設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機(jī)一個(gè)IP地址來完成對(duì)主機(jī)的尋址，它還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包在多種網(wǎng)絡(luò)中的路由。該層有三個(gè)主要協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議（IP）、互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）和互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）。IP地址的概念在這一層上提出。

4. 網(wǎng)絡(luò)接入層

網(wǎng)絡(luò)接入層負(fù)責(zé)監(jiān)視數(shù)據(jù)在主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的交換。由參與通訊的物理層協(xié)議和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議組成。地址解析協(xié)議（ARP）工作在此層，還有大名鼎鼎的以太網(wǎng)協(xié)議（IEEE802.3），是我們目前局域網(wǎng)普遍使用的協(xié)議，還有無線以太網(wǎng)（IEEE802.11）等，MAC地址的概念在這一層提出。

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