如何通俗易懂的理解网络TCP/IP七层协议及实现

时间:2024-10-15 15:24:08

1、大家都知道网络的通信是建立在TCP/IP七层协议喋碾翡疼模型的基础上来实现的,要知道怎么实现网络数据的交互和墩伛荨矧通信,首先要了解什么是TCP/IP七层协议模型。它是通信系统互连的参考模型,其实是一个定义得非常好的协议规范,这个好比我们的交通信号灯跟各种交通法规。协议模型有7层结构,7层从上到下分别是 7:应用层6:表示层5:会话层 4: 传输层3: 网络层 2: 数据链路层1: 物理层 。接下来,我通过模拟一个场景,来讲解7层协议及通信的实现。场景:假如你是我的朋友,你在北京,我在上海,我今天要去北京找你玩,这个过程可以模拟出一个七层的实现过程。别觉得枯燥,继续往下看。

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2、首先我们从最底殿秩痊肭层,也就是1层物理成开始。所谓物理层,指的是物理上硬件设备,在网络上体现的设备有:网卡、交换机、路由器等各种实际的物理网络设备,这些设备是实现通信的基础。物理层它也制定了很多协议和规则,比如:RJ45,802.3等等,这些都是他数据通讯的电气定义。那把物理层放到我从上海去北京找你这个模拟场景里面,这个层就可以理解成交通里面的硬件设施,因为去北京是需要有路和交通工具的,比如高速公路,铁路,公共汽车,高铁等硬件设施,这些设施是我到北京找你的必要条件,也是基础。那么物理层有各种电气定义,那么交通也就会有相应的交通规则,这些规则也是实现我安全顺利到达北京的必要条件。

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3、第二层数据链路层,它保证了数据点到点的安全传输。在链路层数据是被封装成帧的格式,每个帧都有长短和顺序且具有检错和纠错功能,所以是用来保证数据点之间的安全传输用的。如果我要北京,那么必须保证我去汽车站或者高铁站这个途中是安全的。那么从我家到汽车站是一个点到另一个点,只要保证每个点按照顺序,准时没差错就能顺利到达下一个点。

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4、第三层网络层,它是用来提供逻辑地址用的。说的通俗点就是选路。它没有任何检测和校验的机制。比如我现在去北京,首先我要知道你在北京的具体地记醋弭床址,而且我要判断我要往哪个方向走,北京在上海的北面,我不可能往南边走。所以这个选址和选路的工作是由网络层来完成的,那么在模拟场景中,可以理解层百度地图的导航,给你提供了方向和路径。在网络层中数据的选路实际设备是通过路由器来实现的。

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5、第四层传输层,他是实现端到端的安全传输,也就是我从上海这端到北京这端的安全保证。传输层会把数据封装成包进行传输,传输层还具备差错恢复,流量控制等一系列校验的机制。这个好比我出门必须要做好充分的准备,带上身份证,钱包等。

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6、第五层 会话层。会话层是实现会话的同步管理。主要的功能是对话管理,数据流同步和重新同步。这个好比我已经到了北京,去找你的时候,你却出去了,这个就是没有同步。

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7、第六层 表示层。表示层是为异种机通信提供一种公共语言,以便能进行互操作。这个就好比我们讲的都是普通话,国家规定了我们的语言的表达形式。如果我到了北京,我讲的是英语,你讲的法语,那么我们就无法实现沟通,这次会面也将毫无意义。

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8、第七层 应用层。应用层指的是面向用户的应用接口。最常用的服务就是网页浏览和电子邮件了。这些都是可以通过应用层来实现从而给我们提供一系列的服务。这个可以理解成我千里迢迢安全的来到北京,也见到了你,我们达成了一个去爬长城的共识,然后还合影留念,这就是表现出来的应用形式。

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9、总结:OSI七层模型是一个理论模型,实际应用则千变万化,因此更多把它作为分析、评判各种网络技术的依据;对大多数应用来说,只将它的协议族与七层模型作大致的对应,看看实际用到的特定协议是属于七层中某个子层,还是包括了上下多层的功能。希望这篇文章对喜欢网络通信的小伙伴有所帮助。

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