OSI 參考模型

應(yīng)用層----對(duì)應(yīng)用程序提供接口

表示層----進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，以確保一個(gè)系統(tǒng)生成的應(yīng)用層數(shù)據(jù)能夠被另外一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層所識(shí)別和理解

會(huì)話層----在通信雙方之間建立、管理和終止會(huì)話

傳輸層----建立、維護(hù)和取消一次端到端的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。控制傳輸節(jié)奏的快慢，調(diào)整數(shù)據(jù)的排序等等

網(wǎng)絡(luò)層----定義邏輯地址；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從源到目的地的轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的點(diǎn)到點(diǎn)、或點(diǎn)到多點(diǎn)方式的直接通信；差錯(cuò)檢測(cè) --Frame（幀）

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

TCP/IP參考模型

因?yàn)镺SI協(xié)議棧比較復(fù)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(diǎn)知識(shí)點(diǎn)】：

交換機(jī)可以識(shí)別mac地址，是二層設(shè)備（數(shù)據(jù)鏈路層）。交換機(jī)主要工作在OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，通過(guò)學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)MAC地址來(lái)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。

路由器可以識(shí)別IP地址，是三層設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)層）。路由器主要工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層，根據(jù)IP地址來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

主機(jī)上可以運(yùn)行應(yīng)用程序，是五層設(shè)備（應(yīng)用層）。主機(jī)作為端系統(tǒng)，通過(guò)應(yīng)用層協(xié)議與其他主機(jī)通信，進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的交互。

防火墻通常被認(rèn)為是一個(gè)多層設(shè)備，可以同時(shí)操作在不同的OSI模型層級(jí)上，具體取決于其功能和實(shí)現(xiàn)方式。

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

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

TCP/IP協(xié)議

TCP/IP協(xié)議棧定義了一系列的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

【重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)】：

應(yīng)用層協(xié)議

應(yīng)用層是 OSI 參考模型的最高層，它定義了用戶和應(yīng)用程序之間的接口。在應(yīng)用層，通信的兩個(gè)實(shí)體使用應(yīng)用層協(xié)議來(lái)交換數(shù)據(jù)。以下是常見(jiàn)的一些應(yīng)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(wù)器之間傳輸HTML、CSS、JavaScript等Web頁(yè)面和文件。

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

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

DNS：域名系統(tǒng)，用于將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。當(dāng)您輸入一個(gè)網(wǎng)址時(shí)，Web瀏覽器會(huì)使用DNS協(xié)議查找該網(wǎng)址對(duì)應(yīng)的IP地址。

SNMP：簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控和管理。SNMP可以查詢?cè)O(shè)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(luò)中提供加密的終端連接。SSH可用于安全登錄服務(wù)器或執(zhí)行遠(yuǎn)程命令。

Telnet：遠(yuǎn)程終端協(xié)議，用于在網(wǎng)絡(luò)上遠(yuǎn)程登錄到服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理和命令行操作。

DHCP：動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，是一種應(yīng)用層協(xié)議，主要用于在局域網(wǎng)中自動(dòng)分配 IP 地址和其他網(wǎng)絡(luò)配置信息給客戶端設(shè)備。

TFTP：是一個(gè)簡(jiǎn)單的文件傳輸協(xié)議，屬于應(yīng)用層協(xié)議。與 FTP 不同，TFTP 是一種基于UDP的輕量級(jí)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(wù)，確保數(shù)據(jù)按順序到達(dá)，并能夠進(jìn)行重傳和流量控制。

UDP：提供無(wú)連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，不保證數(shù)據(jù)的可靠性和順序性，適用于實(shí)時(shí)性要求高、對(duì)數(shù)據(jù)傳輸延遲要求較低的應(yīng)用場(chǎng)景。

網(wǎng)絡(luò)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(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分組（稱為 IP 數(shù)據(jù)報(bào)）從源主機(jī)發(fā)送到目標(biāo)主機(jī)。它提供了一種統(tǒng)一的、無(wú)連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，同時(shí)還負(fù)責(zé)進(jìn)行尋址和路由選擇。

ICMP： ICMP 主要用于在 IP 網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行錯(cuò)誤報(bào)告、診斷和管理。它可以發(fā)送各種類型的控制消息，如錯(cuò)誤報(bào)告、網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性檢測(cè)等，以便對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和故障診斷。

IGMP： IGMP 是在 IP 網(wǎng)絡(luò)中用于組播（Multicast）的協(xié)議。它允許主機(jī)加入或離開(kāi)一個(gè)多播組，并通知網(wǎng)絡(luò)中的路由器有關(guān)組播組的信息，以便實(shí)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(yùn)行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，通常用于撥號(hào)上網(wǎng)、寬帶接入等場(chǎng)景。

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

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

PPP：PPP 協(xié)議通常用于在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，它定義了在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接上進(jìn)行數(shù)據(jù)幀封裝、鏈路控制等功能。

常見(jiàn)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化組織

互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）： IETF 是一個(gè)開(kāi)放的國(guó)際社區(qū)，負(fù)責(zé)制定互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(huì)（IEEE）： IEEE 是一個(gè)專業(yè)技術(shù)組織，致力于推動(dòng)電氣和電子工程領(lǐng)域的發(fā)展，其中包括制定網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，如以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）： ISO 是一個(gè)全球性的標(biāo)準(zhǔn)化組織，致力于制定各種領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，包括信息技術(shù)、通信、制造業(yè)等。

應(yīng)用層

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

應(yīng)用層的PDU被稱為Data（數(shù)據(jù)）。

傳輸層

傳輸層協(xié)議接收來(lái)自應(yīng)用層協(xié)議的數(shù)據(jù)，封裝上相應(yīng)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(luò)層

傳輸層負(fù)責(zé)建立主機(jī)之間進(jìn)程與進(jìn)程之間的連接，而網(wǎng)絡(luò)層則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)從一臺(tái)主機(jī)外一臺(tái)主機(jī)之間的傳遞。

網(wǎng)絡(luò)層的PDU被稱為Packet（包）。

網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議工作過(guò)程

數(shù)據(jù)鏈路層

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

以太網(wǎng)（Ethernet）是最常見(jiàn)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(dá)物理層之后，物理層會(huì)根據(jù)物理介質(zhì)的不同，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)、電信號(hào)或者是電磁波信號(hào)。

物理層的PDU被稱為比特流（Bitstream）。

常見(jiàn)傳輸介質(zhì)

【重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)】：

PDU：是 Protocol Data Unit 的縮寫，即協(xié)議數(shù)據(jù)單元。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(gè)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(luò)層（Layer 3）： 網(wǎng)絡(luò)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(bào)文段（Segment）或用戶數(shù)據(jù)報(bào)（UDP Datagram）。

會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層（Layer 5-7）： 這些層次的 PDU 分別是會(huì)話數(shù)據(jù)、表示數(shù)據(jù)和應(yīng)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(luò)層： PDU 是數(shù)據(jù)包（Packet）或 IP 數(shù)據(jù)報(bào)（IP Datagram）。

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

發(fā)送方數(shù)據(jù)封裝

中間網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸

接收方數(shù)據(jù)解封裝

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