网络中的OSI7层模型-封装解封装

拼搏现实的明天。 2022-12-20 05:34 378阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  OSI7层模型-封装解封装
 *   *  OSI七层模型
     *  OSI七层重要层解释说明（这些记下来）
     *  TCP/IP协议栈
     *  主机间的通信模型介绍
     *  主机间通信（数据封装解封装）
     *  名词解释
     *  单位说明

# OSI7层模型-封装解封装 #

## OSI七层模型 ##

ISO制定了一个OSI7层模式，如下：物理层为基层，应用层为最高层。  
（`用户层`（不存在））——用户使用才会产生数据  
`应用层`——产生数据  
`表示层`——对应用层来的数据进行进行压缩，解压缩，加密，解密（翻译官）  
`会话层`——数据传输之前建立一个会话，传输过程中维持一个会话，传输结束终止这个会话  
\--------------上三层叫做系统层（主软件系统学）  
\--------------下四层叫做网络层（网络必学）  
`传输层`——标明上层是哪些应用程序（流量控制(简称：流控)）  
`网络层`——寻址  
`数据链路层`——起到一个承上启下的作用物理层——定义了一些设备的接口以及传输速率  
`物理层`——  
![在这里插入图片描述][20201110172632749.png_pic_center]

## OSI七层重要层解释说明（这些记下来） ##

（用户层）——这个在模型中并不存在，但理论上一切数据皆产生于用户的使用，如果没有人使用，那么就不存在数据传输(个人理解）

*  应用层
 *  表示层
 *  会话层
 *  传输层——  
    （源端口号2字节）  
    （目的端口号2字节）  
    （SYN和ACK各1比特），端口号用来标明上层所使用的应用程序
 *  网络层——  
    （源IP地址4字节）  
    （目的IP地址4字节）  
    （protocol字段1字节），protocol字段标明上层所使用哪些协议:  
    1（ICMP）  
    6（TCP）  
    17（UDP）  
    88（EIGRP）  
    89（OSPF）
 *  数据链路层——  
    （源MAC地址6字节）  
    （目的MAC地址6字节）  
    （type字段2个字节），标明上层(数据链路层是上层是网络层)所使用哪些协议:  
    type字段：  
    0x0800（表示上层是IPv4协议）  
    0x0806（表示上层是ARP协议）  
    0x86dd（表示上层是IPv6协议）
 *  物理层

## TCP/IP协议栈 ##

TCP/IP协议栈是OSI简化版的，因为OSI过于复杂，使用人并不是那么多。（注：并不是OSI复杂就不需要了解了，因为OSI是ISO定制的标准，所以网络想往深了学必须研究OSI的7层模型）  
其中OSI的应用层，表示层，会话层简化为了TCP/IP的应用层，OSI的数据链路层和物理层统一成链路层的，其他不变，但TCP中的link层其实也可以拆分成物理层和数据链路层，所以 TCP/IP一共有4层或者5层都可以（物理和数据链路可分开可合并）：  
`应用层`  
`传输层`  
`网络层`  
`链路层`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2N1aWNob25neGlu_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 主机间的通信模型介绍 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2N1aWNob25neGlu_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

主机和主机间通信主要是通过 “集线器(hub)”实现的，这是一个很low的设备，可以理解为路由器的阉割版，现在已经淘汰，说明如下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2N1aWNob25neGlu_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

第一张图翻译如下：  
两种不同类型的主机到主机型号：  
旧款：  
\-专有的  
\-由一家供应商控制的应用程序和软件组合  
基于标准的模型：  
\-多供应商软件  
\-分层方法  
\-示例：OSI、tcp/ip

## 主机间通信（数据封装解封装） ##

用一个故事简要说明这7层模型的作用：  
应用层：比如你现在用的是IOS系统电脑，人在北京，你女朋友用的是windows系统电脑，人在上海，你们想在电脑上通过QQ聊天，这时候你和你女朋友电脑上的QQ都属于应用层，比如你给你女朋友发一条消息：吃饭了吗？其实是应用层(qq)产生了数据，但只有应用层能通信吗？ 不能！  
表示层： IOS系统和windows系统产生的文字编码这些并不一样，如果没有编译和解编译的话对方看到的就是一串乱码，所以这时候需要“表示层”来编译IOS的内容并解编译为windows能识别的编码。  
会话层：你给你女朋友发消息，但系统不知道你在给谁发啊，所以会话层的作用就是建立你和你女朋友的会话（可以理解为聊天框），传输过程中维持一个会话，传输结束终止这个会话。  
传输层：标明上层是哪些应用程序，怎么标明呢，首先你电脑上肯定不止一个软件，而系统怎么知道你是用qq发的，即使你系统知道你是用qq发的，对面又怎么知道你是用qq发的呢，万一你用qq发了一句你吃饭了吗，对面从浏览器里面蹦出一句 你吃饭了吗， 多吓人啊。 所以 标明应用程序是用端口，每一个应用程序肯定都对应了一个端口，这个端口就用来指定应用程序的，然后对面根据这个端口过来的数据就知道你是用的什么应用程序了。  
网络层：之前说了，你在北京给上海的女朋友发消息（源地址），而网络是负责吧你消息发送到另外一个区域（目的地址），假如你上海有很多个女朋友，你想发给小丽，但网络不知道你要发的消息是给上海小丽这个女朋友的。 上面说的区域就是IP地址确定的，可以根据你的IP地址知道你在哪个区域，但不能确定你是谁。 所以网络层的作用就是寻址，根据IP找到你所在的大致位置。  
数据链路层：之前说了，网络层可以把你消息发送到一个指定区域（通过IP），并不能确定你发给谁，但每个设备都有一个MAC地址，这个MAC地址是全球唯一的，所以MAC地址可以确定你是谁（MAC就相当于身份证，你的位置是IP地址，你从北京到上海，只是位置（IP）变了，但MAC不会变），数据里面有源mac地址和目的mac地址，最终这个数据通过你上海女朋友小丽的mac地址（目的mac地址）收到由你（源mac地址）发送的消息（同理，对方也是通过你mac地址知道你是谁的）。  
物理层：就是传送数据的，数据通过网线传输，但计算机只认识0和1，而网线不认识0和1啊，所以对于网线而言：高点频是1，低电频是0。 传输的数据是 应用层-数据链路层准备好的数据，上面每一层都会封装一个数据 ，所以你发给你女朋友的一个信息，就会产生上面封装的6个包，而你女朋友那边，就需要一层层的解开这6个封装（称为解封装），上面的6个包如下图：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2N1aWNob25neGlu_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2N1aWNob25neGlu_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
静态图看着费尽下面来看看这张动态图：  
![在这里插入图片描述][2020111017274646.gif_pic_center]

## 名词解释 ##

`FCS`解释：FCS （帧校验序列（帧尾））  
`FCS`：Frame Check Sequence（帧校验序列），俗称帧尾，即计算机网络数据链路层的协议数据单元（帧）的尾部字段，是一段4个字节的循环冗余校验码。  
源节点发送数据帧时，由帧的帧头和数据部分计算得出FCS，目的节点接收到后，用同样的方式再计算一遍FCS，如果与接收到的FCS不同，则认为帧在传输过程中发生了错误，从而选择丢弃这个帧。  
FCS提供了一种错误检测机制，用来验证帧在传输过程中的完整性。  
链路层：数据链路层分成LLC（Logical Link Control，逻辑链路控制）和MAC（Media Access Control，媒介接入控制）两个子层。

## 单位说明 ##

计算机智能认识数字0和1  
一个0或者一个1叫做一个比特（bit）  
8bit叫做一个字节（Byte）  
数据存储的最小单位是比特（bit），其计量基本单位是字节(Byte。简称B）  
1B=8b  
1KB=1024B  
1MB=1024KB  
1GB=1024MB  
1TB=1024GB  
1PB=1024TB  
1EB=1024PB  
…

家用宽带单位是100Mbps，注意单位是小b（bit），而存储最小单位是Byte，所以下载时看到的单位也是MB，所以宽带需要转换÷8（8bit叫做一个字节（Byte）），所以100Mb宽带实际上只有12.5MBps。

32G内存卡之类的为什么只有二十八九G，是因为批量生产单位是1000KB（为了节约成本，1024KB工艺复杂很多），而电脑识别的是1024KB，所以看到的会比实际的空间小。

[20201110172632749.png_pic_center]: /images/20221120/024ba96232ee4376896198271c48a60a.png
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