一：為什么要協(xié)議分層

創(chuàng)新互聯(lián)專注于網(wǎng)站建設(shè)|成都網(wǎng)站維護(hù)|優(yōu)化|托管以及網(wǎng)絡(luò)推廣，積累了大量的網(wǎng)站設(shè)計(jì)與制作經(jīng)驗(yàn)，為許多企業(yè)提供了網(wǎng)站定制設(shè)計(jì)服務(wù)，案例作品覆蓋軟裝設(shè)計(jì)等行業(yè)。能根據(jù)企業(yè)所處的行業(yè)與銷售的產(chǎn)品，結(jié)合品牌形象的塑造，量身建設(shè)品質(zhì)網(wǎng)站。

    網(wǎng)絡(luò)通信的過程很復(fù)雜，數(shù)據(jù)以電子信號(hào)的形式穿越介質(zhì)到達(dá)正確的計(jì)算機(jī)，然后轉(zhuǎn)換成最初的形式，以便接收者能夠閱讀，為了降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，將協(xié)議進(jìn)行了分層設(shè)計(jì)。

二：分層設(shè)計(jì)的意義：

    通信服務(wù)層的模塊設(shè)計(jì)可相對(duì)獨(dú)立于具體的通信線路和通信硬件接口的差別

    通信服務(wù)層的模塊設(shè)計(jì)可相對(duì)獨(dú)立于具體用戶應(yīng)用要求的不同

    簡化了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)操作；提供了不同廠商之間的兼容性；促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化工作；結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了分層；易于學(xué)習(xí)和操作。

   各個(gè)層次獨(dú)立，一層的變化不會(huì)影響到鄰層。

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三：分層模型-OSI

建立七層模型的主要目的是為了解決異種網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)所遇到的兼容性問題。它將“服務(wù)”，“接口”，和“協(xié)議”三個(gè)概念明確的區(qū)分開來。

服務(wù)：某一層為上一層提供一些什么功能

接口：上一層如何使用下一層的服務(wù)

協(xié)議：如何實(shí)現(xiàn)本層的服務(wù)

這樣，各層之間具有很強(qiáng)的獨(dú)立性，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中個(gè)實(shí)體采用什么協(xié)議是沒有什么限制的。只要向上提供相同的服務(wù)并且不改變鄰層的接口就可以了。

OSI參考模型具有以下優(yōu)點(diǎn)

    簡化了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)操作 ，提供設(shè)備間的兼容性和標(biāo)準(zhǔn)接口 ，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作 ，結(jié)構(gòu)上可以分隔 易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。

OSI七層功能

OSI參考模型各個(gè)層次的基本功能如下：

物理層：在設(shè)備之間傳輸比特流，規(guī)定了點(diǎn)評(píng)，速度和電纜針腳

數(shù)據(jù)鏈路層：將比特組合成字節(jié)，再將字節(jié)組合成幀，使用鏈路層地址（MAC）來訪問介質(zhì)，并進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。

網(wǎng)絡(luò)層：提供邏輯地址，供路由器確定路徑。

傳輸層：提供面向鏈接或非面向鏈接的數(shù)據(jù)傳遞以及進(jìn)行重傳前的差錯(cuò)檢測(cè)。

會(huì)話層：負(fù)責(zé)建立，管理和終止表示層實(shí)體間的通信會(huì)話。該層的通信由不同的設(shè)備中的應(yīng)用程序間的服務(wù)請(qǐng)求和響應(yīng)組成。

表示層：提供各種用于應(yīng)用于應(yīng)用層數(shù)據(jù)的編碼和轉(zhuǎn)換功能，確保一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層發(fā)送的數(shù)據(jù)能被另一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層識(shí)別?？梢约用堋?/p>

應(yīng)用層：OSI參考模型中最靠近用戶的一層，為應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

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四：分層模型-TCP/IP

TCP/IP模型將網(wǎng)絡(luò)分為四層結(jié)構(gòu)。TCP/IP模型不關(guān)注底層物理介質(zhì)，主要關(guān)注終端之間的邏輯數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)。TCP/IP模式的核心是網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層：網(wǎng)絡(luò)層解決網(wǎng)絡(luò)之間的邏輯數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)問題，傳輸層保證源端到目的端之間的可靠傳輸。最上層的應(yīng)用層通過各種協(xié)議向終端用戶提供業(yè)務(wù)應(yīng)用

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五：TCP/IP封裝

應(yīng)用數(shù)據(jù)需要經(jīng)過TCP/IP每一層處理后才能通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)侥康亩耍恳粚由隙际怯迷搶拥膮f(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU彼此交換了信息。不同層的PDU中包含有不同的信息，因此PDU在不同的層被賦予了不同的名稱。如上層數(shù)據(jù)在傳輸層添加了TCP報(bào)頭后被稱為數(shù)據(jù)段。網(wǎng)絡(luò)層添加IP報(bào)頭后成為數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包在數(shù)據(jù)鏈路層添加數(shù)據(jù)鏈路層包頭而成為數(shù)據(jù)幀；最后，幀被轉(zhuǎn)換為比特，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。這種協(xié)議棧逐層向下傳遞數(shù)據(jù)，并添加報(bào)頭和報(bào)尾的過程叫做封裝。

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六：終端之間的通信

數(shù)據(jù)鏈路層控制數(shù)據(jù)幀在物理鏈路上傳輸。

數(shù)據(jù)包在一臺(tái)物理介質(zhì)上傳播之前必須封裝頭部和尾部信息。封裝后的數(shù)據(jù)包成為數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀中封裝的信息決定了數(shù)據(jù)如何傳輸。以太網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀有兩種格式，選擇那種格式有TCP/IP協(xié)議簇中的網(wǎng)絡(luò)層決定。接下來我們來介紹一下這兩種數(shù)據(jù)幀格式。

如上圖兩種格式，這兩種格式的主要區(qū)別是，Etherne_II格式中包含一個(gè)Type字段，標(biāo)識(shí)以太幀處理完成后將被發(fā)送到那個(gè)上層協(xié)議進(jìn)行處理。而在IEEE802.3中，相同的位置是長度字段。不同的Type字段值可以用來區(qū)分這兩種幀的類型，當(dāng)Type字段值小于等于1500時(shí)使用IEEE 802.3格式。當(dāng)Type大于等于1536 時(shí)，幀使用Ethernet II格式。以太幀中還包括元和目的MAC地址，分別代表發(fā)送者的MAC和接受者的MAC，此外還有幀校驗(yàn)序列字段，用于檢驗(yàn)傳輸過程中的幀的完整性。

以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的長度在64-1518字節(jié)之間。

在IEEE802.3格式中l(wèi)ength定義了Data字段包含的字節(jié)數(shù)。

邏輯鏈路控制LLC由目的服務(wù)訪問點(diǎn)源服務(wù)訪問點(diǎn)和control字段組成

SNAP由機(jī)構(gòu)代碼和類型字段組成。Org code 三個(gè)字節(jié)都為0，Type字段的含義與Ethernet II幀中的Type含義相同。

以太網(wǎng)在二層鏈路上通過MAC地址來唯一表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)上網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信。MAC地址也叫物理地址，大多數(shù)網(wǎng)卡廠商把MAC地址燒入了網(wǎng)卡的ROM。發(fā)送端使用接收端的MAC地址作為目的地址。以太幀封裝完后會(huì)通過物理層轉(zhuǎn)換成比特流在物理介質(zhì)上傳輸。

MAC地址有兩部分組成，分別是供應(yīng)商代碼和序列號(hào)。其中前24位代表該供應(yīng)商代碼，由IEEE管理和分配。剩下24位序列號(hào)由廠商自己分配

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七：幀的三種發(fā)送方式

單播：從單一源端發(fā)送到單一的目的端。在沖突域中，所有的主機(jī)都能收到源主機(jī)發(fā)送的單播幀，但其他主機(jī)發(fā)現(xiàn)目的地址與本地MAC地址不一致后會(huì)丟棄收到的幀，只有真正的目的主機(jī)才會(huì)接受并處理收到的幀

廣播：表示幀從單一的源發(fā)送到共享以太網(wǎng)上的所有主機(jī)。廣播幀的目的MAC地址為FF：FF：FF：FF：FF：FF，所有收到該廣播的主機(jī)都要接受并處理這個(gè)幀。

組播：組播轉(zhuǎn)發(fā)可以理解為選擇性的廣播，主機(jī)監(jiān)聽特定的組播地址，接收并處理目的MAC地址為改組播MAC地址的幀。

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八：數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收

幀從主機(jī)的物理接口發(fā)送出來后，通過傳輸介質(zhì)傳輸?shù)侥康亩恕９蚕砭W(wǎng)絡(luò)中，這個(gè)幀可能到達(dá)多個(gè)主機(jī)。主機(jī)檢查幀頭中的目的MAC地址，如果這個(gè)目的MAC地址不是本機(jī)MAC地址，也不是本機(jī)監(jiān)聽的組播或廣播MAC地址，擇丟棄收到的幀。

如果目的MAC地址是本機(jī)MAC地址，則接受該幀，檢查該幀的校驗(yàn)序列，并于本機(jī)計(jì)算的值對(duì)比來確定幀在傳輸?shù)倪^程中是否保持了完整性。如果幀的FCS值與本機(jī)計(jì)算的值不同，主機(jī)會(huì)認(rèn)為幀已經(jīng)破壞，并且會(huì)丟棄該幀。如果該幀通過了FCS校驗(yàn)，則主機(jī)會(huì)根據(jù)幀頭的Type字段來確定該幀發(fā)送到上層那個(gè)協(xié)議。

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