首先考慮一個問題,計算機網(wǎng)絡為什么要采用分層結構,這樣做的好處是什么。網(wǎng)絡采用分層結構是因為計算機想要相互通信是一件非常麻煩的事情,需要考慮的事情有很多,采用分層結構時為了將一個大的復雜的問題,分割成若干個小的局部問題,然后研究局部問題就比較簡單容易些了。現(xiàn)實生活中,也有許多分層的案例,比如軍隊里分排、連、營等,比如企業(yè)的人員結構老板、總經(jīng)理、部門經(jīng)理、員工。
ISO/OSI及TCP/IP體系結構
為推進世界計算機網(wǎng)絡的發(fā)展,ISO組織提出了一個著名的體系標準OSI。但是OSI只獲得了一些理論性的成果,現(xiàn)實中真正廣泛使用的是TCP/IP體系結構。
OSI概念清楚,理論完整,但是它既復雜也不實用。而TCP/IP具有四層體系結構,分為應用層、運輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡接口層。但是其實它只有上面三層,最下面的網(wǎng)絡接口層并沒有什么內容。所以,一般我們學習時采用折中的辦法,即綜合OSI和TCP/IP的優(yōu)點,采用五層協(xié)議體系結構。
五層協(xié)議體系結構
從下到上協(xié)議分別是:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、應用層。
物理層:物理層考慮的是怎樣在連接計算機的通信鏈路上傳播數(shù)據(jù)比特流。它要考慮的是機械特性、電器特性等。集線器工作在物理層。
數(shù)據(jù)鏈路層:該層主要考慮的是如何在同一網(wǎng)絡下主機之間的通信。我們常見的MAC地址就作用于該層。交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層,該層有一個常用的ARP地址解析協(xié)議。
網(wǎng)絡層:網(wǎng)絡層負責為不同網(wǎng)絡的主機提供通信。在網(wǎng)絡層中工作的設備是路由器,路由器是一個特殊的主機,它接受主機傳送的分組,然后查找自身路由表,將存儲的分組轉發(fā)到另一個網(wǎng)絡中去。網(wǎng)絡層常見的協(xié)議有IP、ICMP協(xié)議。
傳輸層:傳輸層是負責兩臺主機進程之間的通信。該層有著名的TCP協(xié)議,除此之外udp協(xié)議也工作在該層。
應用層:應用層的任務是通過應用進程間的交互完成特定網(wǎng)絡應用。工作在應用層的協(xié)議非常多,如:http、ftp、ssh、dns、https。
學習計算機網(wǎng)絡,我們需要把主要精力,放在數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層和傳輸層這三層上