一、OSI七層模型

OSI參考模型是國際標準化組織ISO(International Standards Organization )制定的模型，把計算機與計算機之間的通信分成七個互相連接的協(xié)議層

從低到高

1. 物理層：提供通信的物理介質，如網(wǎng)線，網(wǎng)卡 傳輸?shù)氖潜忍亓?/p>

2. 數(shù)據(jù)鏈路層：建立收發(fā)兩端的數(shù)據(jù)通道，網(wǎng)卡驅動等；具有檢錯和重發(fā)的功能 傳輸?shù)氖菐?/p>

3. 網(wǎng)絡層：加入了源ip地址和目的ip地址，使數(shù)據(jù)路由經(jīng)過大型網(wǎng)絡找到目標主機 傳輸?shù)慕袛?shù)據(jù)包

4. 傳輸層：加入了端口號，促進進程間的通信； 傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)段??

5. 會話層：管理主機之間的會話進程的建立和終止； 會話層及以上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)統(tǒng)稱為報文

6. 表示層：不同操作系統(tǒng)間信息的語法表示問題，類似于語言翻譯；加密、解密

7. 應用層：用戶與網(wǎng)絡的接口，各種web應用，收發(fā)郵件等

二、七層模型的具體作用

1、物理層
物理層處于最底層，負責傳送比特流 它從第二層數(shù)據(jù)鏈路層接收數(shù)據(jù)幀，并將幀的結構和內(nèi)容串行發(fā)送，即每次發(fā)送一個比特
只與電信號技術和光信號技術的物理特征相關,這些特征包括用于傳輸信號電流的電壓、介質類型以及阻抗特征。該層的傳輸介質是同軸電纜、光纖、雙絞線等
物理層可能受到的安全威脅是搭線竊聽和監(jiān)聽,可以利用數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)標簽加密，數(shù)據(jù)標簽，流量填充等方法保護物理層的安全

2、數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)鏈路層處于OSI的第二層,負責：發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；端到端連接,確保數(shù)據(jù)傳送完整安全到達，需要具備：
目標節(jié)點收到幀時，源節(jié)點必須收到一個響應
目標節(jié)點發(fā)響應幀前，必須先驗證內(nèi)容完整性

3、網(wǎng)絡層
網(wǎng)絡層（Network Layer）的主要功能
完成網(wǎng)絡中主機間的報文傳輸
源端到目的端的路由（在廣域網(wǎng)中）
使異構網(wǎng)絡互連（存在尋址、協(xié)議不同的網(wǎng)絡中）
該層缺乏任何檢測/糾正本地傳輸差錯的機制，從而依賴于數(shù)據(jù)鏈路層或傳輸層端到端的可靠傳輸服務

4、傳輸層
傳輸層的主要功能：實現(xiàn)網(wǎng)絡中不同主機上的用戶進程之間可靠的數(shù)據(jù)通信。提供邏輯上的端到端的可靠連接

5、會話層
會話層允許不同機器上的用戶之間建立會話關系。
類似傳輸層的普通數(shù)據(jù)的傳送
在某些場合還提供了一些有用的增強型服務
允許用戶利用一次會話在遠端的分時系統(tǒng)上登錄
會話層提供的服務之一是管理對話控制。
會話層允許信息同時雙向傳輸
或限制只能單向傳輸（通過 提供令牌管理服務）

6、表示層
表示層關心的是所傳送的信息的語法和語義。
一個典型例子是用一種一致選定的標準方法對數(shù)據(jù)進行編碼
表示層還涉及數(shù)據(jù)壓縮、解壓、加密和解密

7、應用層
應用層包含大量人們普遍需要的協(xié)議
對于需要通信的不同應用來說，應用層的協(xié)議都是必須的
應用層協(xié)議用戶可以自主開發(fā)

網(wǎng)絡協(xié)議結構圖：

數(shù)據(jù)傳輸圖：

三、TCP/IP四層模型

對應 OSI七層模型

從低到高

1.網(wǎng)絡訪問層（網(wǎng)絡接口層) === 物理層+數(shù)據(jù)鏈路層

2.Internet層（網(wǎng)絡層） === 網(wǎng)絡層

3.傳輸層 === 傳輸層

4.應用層 === 會話層+表示層+應用層

四、網(wǎng)絡協(xié)議

應用層協(xié)議的使用

1.TCP協(xié)議：transimission control protocol 傳輸控制協(xié)議

TCP協(xié)議是傳輸層的協(xié)議

TCP協(xié)議的頭信息：源端口號和目標端口號 順序號和確認號

TCP協(xié)議提供了一種端到端、基于連接的、可靠的通信服務

端到端：源端口號和目標端口號

基于連接的： 連接：TCP的三次握手 斷開：四次揮手

可靠的：順序號和確認號（類似于郵件的回執(zhí)功能）

TCP協(xié)議適用于對數(shù)據(jù)準確性要求高，但是速度可以相對較慢的應用。 比如文件傳輸、收發(fā)郵件、web訪問

2.UDP協(xié)議：user data protocol用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議

UDP協(xié)議是傳輸層的協(xié)議

UDP協(xié)議是在主機之間建立快速、輕便、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸（面向非連接的）

UDP協(xié)議適用于有實時要求但是對質量要求沒那么高的程序。如在線視頻、網(wǎng)絡語音、QQ聊天

3.IP協(xié)議： internet protocol 網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議

IP協(xié)議是網(wǎng)絡層的協(xié)議

IP協(xié)議的基本功能：尋址和分包

尋址：通過源IP地址和目的IP地址找到互聯(lián)網(wǎng)中的目標通信主機

分包：拆分超過一定大小的數(shù)據(jù)包進行傳輸

IP層數(shù)據(jù)包的最大大小為65535 字節(jié)Byte 1byte（字節(jié)）=8bit（比特）

IP協(xié)議的特點：不可靠、無連接

不可靠：指不保證數(shù)據(jù)包成功到達目的地

無連接：每個數(shù)據(jù)包都是相互獨立的，可以不按照發(fā)送順序接收。

IP協(xié)議版本

IPV4：點分十進制表示法（現(xiàn)在基本在用IPV4）

IPV6：冒分十六進制表示法

4.HTTP協(xié)議： hyper text transmission protocol超文本傳輸協(xié)議

是應用層的協(xié)議

主要用來指導瀏覽器與web服務器間的數(shù)據(jù)傳輸

HTTP協(xié)議是基于TCP/IP協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)

HTTP協(xié)議版本的區(qū)別：

HTTP1.0：每傳一個http請求資源，都要進行三次握手和四次揮手，效率低。

HTTP1.1：一次TCP三次握手連接后，可以傳多個http請求

HTTP協(xié)議請求數(shù)據(jù)的方法：

GET請求：直接去服務器獲取資源

Post請求：瀏覽器會向服務器先發(fā)送數(shù)據(jù)（比如：登錄、注冊），服務器根據(jù)瀏覽器提交的數(shù)據(jù)進行個性化的返回。

HTTP協(xié)議特點：

1. 請求應答式的：對每一個http請求，服務器端都要給予應答，以http狀態(tài)碼方式表達

2. 無連接無狀態(tài)：用完就釋放，對之前的操作或通信無記憶。

HTTP狀態(tài)碼：

1XX：表示保留的信息

2XX：表示成功

3XX：表示重定向

4XX：代表客戶端錯誤

5XX：代表服務器端錯誤

常用的http狀態(tài)碼：

200：由服務器返回資源并且成功。

304：代表向服務器發(fā)送請求，但是由瀏覽器的緩存文件讀取請求的資源文件

404：請求的網(wǎng)頁在服務器上不存在

500：代表的是服務器不可知的錯誤。有可能是在較大負載下服務器無響應拋500錯誤；服務器直接宕機了

5.SMTP

屬于TCP/IP協(xié)議集中的應用層協(xié)議，端口號為25

SMTP規(guī)定郵件信息的格式：
郵件頭部+郵件主體
目前Email服務用的兩個主要的協(xié)議是：簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）和郵局協(xié)議POP3（Post Office Protocol）
SMTP默認占用25端口，用來發(fā)送郵件，POP3占用110端口，用來接收郵件
在Windows平臺下，主要利用Microsoft Exchange Server作為電子郵件服務器

6.SNMP
簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議

簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP），由一組網(wǎng)絡管理的標準組成，包含一個應用層協(xié)議（application layer protocol）、數(shù)據(jù)庫模型（database schema），和一組資料物件。該協(xié)議能夠支持網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，用以監(jiān)測連接到網(wǎng)絡上的設備是否有任何引起管理上關注的情況。該協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)工程工作小組（IETF，Internet Engineering Task Force）定義的internet協(xié)議簇的一部分。
SNMP的基本功能是：取得，設置和接收代理發(fā)送的意外信息。取得指的是基站發(fā)送請求，代理根據(jù)這個請求回送相應的數(shù)據(jù)，設置是基站設置管理對象(也就是代理)的值，接收代理發(fā)送的意外信息是指代理可以在基站未請求的狀態(tài)下向基站報告發(fā)生的意外情況。
SNMP為應用層協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議族的一部分。它通過用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)來操作。在分立的管理站中，管理者進程對位于管理站中心的MIB的訪問進行控制，并提供網(wǎng)絡管理員接口。管理者進程通過SNMP完成網(wǎng)絡管理。SNMP在UDP、IP及有關的特殊網(wǎng)絡協(xié)議(如，Ethernet, FDDI, X.25)之上實現(xiàn)。
SNMP協(xié)議的發(fā)展:v1 v2 v3

7.ARP 地址解析協(xié)議
作用
當一臺主機把以太數(shù)據(jù)幀發(fā)送到位于同一局域網(wǎng)上的另一臺主機時，是根據(jù)48位的以太地址來確定目的接口的。設備驅動程序不檢查IP數(shù)據(jù)包中的目的IP地址。
ARP協(xié)議為IP地址到對應的硬件地址之間提供動態(tài)的映射。
協(xié)議的工作過程
ARP發(fā)送一個稱作ARP請求的以太數(shù)據(jù)幀給以太網(wǎng)上的每個主機，ARP請求數(shù)據(jù)幀中包含目的主機的IP地址。
目的主機的鏈路層收到這份廣播報文后，識別出這是發(fā)送端在詢問它的硬件地址，于是發(fā)送一個ARP應答，應答中包含了IP地址對應的硬件地址。而其他主機對這個廣播請求不做任何反應。
發(fā)送端收到應答后，就可以根據(jù)硬件地址傳送IP層數(shù)據(jù)包了。發(fā)送端同時將IP地址與硬件地址的映射放到緩存中暫存。在之后的查詢中，如果緩存中有表項，則直接使用緩存中的值，而不需再次發(fā)送ARP廣播。緩存中的表項一般都要設置超時機制，超時后，將從表中刪除。

五、DNS介紹

DNS是域名系統(tǒng)(Domain Name System)的縮寫，是一種組織域層次結構的計算機和網(wǎng)絡服務命名系統(tǒng)。當用戶在應用程序中輸入DNS名稱時，DNS服務可以將此名稱解析為與此名稱相關的IP地址信息。

發(fā)收數(shù)據(jù)時，計算機之間通信使用的是IP地址。所以必須將域名映射成IP地址 —— 該過程叫做域名解析；

解析方式有兩種：
遞歸查詢：名字服務器不向申請者返回下一個可用名字服務器的地址，而是直接請求下一個服務器得到答案，整個解析過程由系統(tǒng)一次完成
迭代查詢：如果當前名字服務器沒有要查詢的IP地址，向申請者返回下一個可用的名字服務器的地址，由查詢者繼續(xù)請求下一個名字服務器

編輯：hfy