计算机网络——计算机网络体系结构(1/4)-常见的计算机网络体系结构(OSI体系、TCP/IP体系、原理体系五层协议)

简介: 计算机网络——计算机网络体系结构(1/4)-常见的计算机网络体系结构(OSI体系、TCP/IP体系、原理体系五层协议)

OSI体系结构

OSI体系介绍

著名的“开放系统互连参考模型”,简称为OSI。该模型是一个七层协议的体系结构:


它是法律上的国际标准。

到了20世纪90年代初期,虽然整套的OSI国际标准都已经制订出来了,但这时因特网已抢先在全世界覆盖了相当大的范围。

因特网从1983年开始使用TCP/IP协议族,并逐步演变成TCP/IP参考模型。

OSI失败的原因

  1. OSI的专家们缺乏实际经验,它们在完成OSI标准时没有商业驱动力。
  2. OSI的协议实现起来过分复杂,而且运行效率很低。
  3. OSI标准的制定周期太长,因而使得按OSI标准生产的设备无法及时进入市场。
  4. OSI的层次划分不太合理,有些功能在多个层次中重复出现。

TCP/IP体系结构

TCP/IP概述

该模型是一个四层协议的体系结构:

它是事实上的国际标准。


由于TCP/IP在网络层使用的协议是IP协议,IP协议的中文意思是网际协议,因此,TCP/IP中第二层的网络层才被称为网际层。


在过去,制订标准的组织中往往以专家、学者为主。但现在,许多公司都纷纷挤进各种各样的标准化组织,使得技术标准有着浓厚的商业气息。


一个新标准的出现,有时不一定反映其技术水平是最先进的,而是往往有着一定的市场背景。从这种意义上说,能够占领市场就是标准。


在用户主机的操作系统中,通常都带有符合TCP/IP体系结构标准的TCP/IP协议族。而用于网络互连的路由器中,也带有符合TCP/IP体系结构标准的TCP/IP协议族。只不过路由器一般只包含网络接口层和网际层。


网络接口层

TCP/IP体系结构的网络接口层并没有规定什么具体的内容,这样做的目的是可以互连全世界各种不同的网络接口,例如:

  • 有线的以太网接口
  • 无线局域网的WiFi接口

而不限定仅使用一种或几种网络接口,

因此,本质上TCP/IP体系结构只有上面的三层。

网际层

TCP/IP体系结构网际层的核心协议IP协议。

IP协议可以将不同的网络接口进行互连,并向其上的TCP协议和UDP协议提供网络互连服务。

IP协议作为TCP/IP体系结构中的核心协议,一方面负责互连不同的网络接口,也就是IP over everything;另一方面,为各种网络应用提供服务,也就是Everything over IP

运输层

TCP/IP体系结构运输层的两个重要协议TCPUDP。

TCP协议在享受IP协议提供的网络互连服务的基础上,可向应用层的相应协议提供可靠传输的服务。

UDP协议在享受IP协议提供的网络互连服务的基础上,可向应用层的相应协议提供不可靠传输的服务。

应用层

TCP/IP体系结构的应用层包含了大量的应用层协议,例如:

  • HTTP
  • SMTP
  • DNS
  • RTP
  • ......

TCP/IP命名的由来

在TCP/IP协议体系中包含大量的协议,IP协议和TCP协议是其中非常重要的两个协议,因此,


用TCP和IP这两个协议来表示整个协议大家族,常称为TCP/IP协议族。


小知识点:


在嵌入式系统开发领域,TCP/IP协议族常称为TCP/IP协议栈,这是因为TCP/IP协议体系的分层结构与数据结构中的栈,在图形画法上是类似的。

原理体系结构(五层协议)

由于TCP/IP体系结构为了将不同的网络接口进行互连,因此它的网络接口层并没有规定什么具体的内容。然后,这对于我们学习计算机网络的完整体系而言,就会缺少一部分内容。


因此,在学习计算机网络原理时,往往采取折中的办法,也就是综合OSI和TCP/IP的优点,采用一种五层协议的原理体系结构。

可以看出,原理体系结构将TCP/IP体系结构的网络接口层,又重新划分为了物理层数据链路层。这样更有利于我们对计算机网络原理的学习。


END



目录
相关文章
|
1天前
|
机器学习/深度学习 JSON API
HTTP协议实战演练场:Python requests库助你成为网络数据抓取大师
在数据驱动的时代,网络数据抓取对于数据分析、机器学习等至关重要。HTTP协议作为互联网通信的基石,其重要性不言而喻。Python的`requests`库凭借简洁的API和强大的功能,成为网络数据抓取的利器。本文将通过实战演练展示如何使用`requests`库进行数据抓取,包括发送GET/POST请求、处理JSON响应及添加自定义请求头等。首先,请确保已安装`requests`库,可通过`pip install requests`进行安装。接下来,我们将逐一介绍如何利用`requests`库探索网络世界,助你成为数据抓取大师。在实践过程中,务必遵守相关法律法规和网站使用条款,做到技术与道德并重。
8 2
|
3天前
|
数据采集 存储 JSON
从零到一构建网络爬虫帝国:HTTP协议+Python requests库深度解析
在网络数据的海洋中,网络爬虫遵循HTTP协议,穿梭于互联网各处,收集宝贵信息。本文将从零开始,使用Python的requests库,深入解析HTTP协议,助你构建自己的网络爬虫帝国。首先介绍HTTP协议基础,包括请求与响应结构;然后详细介绍requests库的安装与使用,演示如何发送GET和POST请求并处理响应;最后概述爬虫构建流程及挑战,帮助你逐步掌握核心技术,畅游数据海洋。
19 3
|
8天前
|
数据采集 网络协议 API
HTTP协议大揭秘!Python requests库实战,让网络请求变得简单高效
【9月更文挑战第13天】在数字化时代,互联网成为信息传输的核心平台,HTTP协议作为基石,定义了客户端与服务器间的数据传输规则。直接处理HTTP请求复杂繁琐,但Python的`requests`库提供了一个简洁强大的接口,简化了这一过程。HTTP协议采用请求与响应模式,无状态且结构化设计,使其能灵活处理各种数据交换。
38 8
|
7天前
|
网络协议
UDP协议在网络通信中的独特应用与优势
UDP(用户数据报协议)作为关键的传输层协议,在网络通信中展现出独特优势。本文探讨UDP的无连接性及低开销特性,使其在实时性要求高的场景如视频流、在线游戏中表现优异;其不保证可靠交付的特性赋予应用程序自定义传输策略的灵活性;面向报文的高效处理能力及短小的包头设计进一步提升了数据传输效率。总之,UDP适用于高速、实时性强且对可靠性要求不高的应用场景,为网络通信提供了多样化的选择。
|
8天前
|
网络协议 网络架构 数据格式
TCP/IP基础:工作原理、协议栈与网络层
TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)是互联网通信的基础协议,支持数据传输和网络连接。本文详细阐述了其工作原理、协议栈构成及网络层功能。TCP/IP采用客户端/服务器模型,通过四个层次——应用层、传输层、网络层和数据链路层,确保数据可靠传输。网络层负责IP寻址、路由选择、分片重组及数据包传输,是TCP/IP的核心部分。理解TCP/IP有助于深入掌握互联网底层机制。
35 2
|
17天前
|
缓存 网络协议 网络性能优化
C语言 网络编程(二)TCP 协议
TCP(传输控制协议)是一种面向连接、可靠的传输层协议,通过校验和、序列号、确认应答等机制确保数据完整性和可靠性。通信双方需先建立连接,再进行通信,采用三次握手建立连接,四次挥手断开连接。TCP支持任意字节长度的数据传输,具备超时重传、流量控制及拥塞控制机制。三次握手用于同步序列号和确认双方通信能力,四次挥手则确保双方均能完成连接关闭操作,保证数据传输的可靠性。
|
17天前
|
网络协议 视频直播 C语言
C语言 网络编程(三)UDP 协议
UDP(用户数据报协议)是一种无需建立连接的通信协议,适用于高效率的数据传输,但不保证数据的可靠性。其特点是无连接、尽力交付且面向报文,具备较高的实时性。UDP广泛应用于视频会议、实时多媒体通信、直播及DNS查询等场景,并被许多即时通讯软件和服务(如MSN/QQ/Skype、流媒体、VoIP等)采用进行实时数据传输。UDP报文由首部和数据部分组成,首部包含源端口、目的端口、长度和校验和字段。相比TCP,UDP具有更高的传输效率和更低的资源消耗。
|
21天前
|
监控 安全 网络安全
深入理解SNMP:网络管理的关键协议
【8月更文挑战第31天】
55 1
|
2天前
|
Python
HTTP协议不再是迷!Python网络请求实战,带你走进网络世界的奥秘
本文介绍了HTTP协议,它是互联网信息传递的核心。作为客户端与服务器通信的基础,HTTP请求包括请求行、头和体三部分。通过Python的`requests`库,我们可以轻松实现HTTP请求。本文将指导你安装`requests`库,并通过实战示例演示如何发送GET和POST请求。无论你是想获取网页内容还是提交表单数据,都能通过简单的代码实现。希望本文能帮助你在Python网络请求的道路上迈出坚实的一步。
11 0
|
14天前
|
网络协议
网络协议概览:HTTP、UDP、TCP与IP
理解这些基本的网络协议对于任何网络专业人员都是至关重要的,它们不仅是网络通信的基础,也是构建更复杂网络服务和应用的基石。网络技术的不断发展可能会带来新的协议和标准,但这些基本协议的核心概念和原理将继续是理解和创新网络技术的关键。
32 0