五层网络模型｜计算机网络基础

五层网络模型

1. 物理层

物理层通过传输介质为链路层提供物理联接，负责数据流的物理传输工作。传输的基本单位是"比特流"。

2. 链路层

链路层是在通信实体间建立数据链路联接，并为网络层提供差错控制和流量控制服务。传输的基本单位为"帧"。

3. 网络层

网络层负责网络寻址和路由选择、连接的建立、保持与终止等功能。传输的基本单位为"分组或IP数据包"。

IP协议

IP协议是一套由软件程序组成的协议软件，它把各种不同"帧"统一转换成"IP数据报格式"。每个数据报都有报头和报文，而根据报头中存储的目的地址，每个数据报能够准确到达目的地址。

IP协议的另一个重点内容是它为因特网上的每台计算机或设备都分配了一个唯一的地址（IP地址）arp查询为什么要在广播帧中发送，确保用户的计算机在成千上万台计算机中选择自己所需的连接对象。

TCP/IP网络使用32位长度的地址以标识一台计算机和同它相连的网络。格式：IP地址=网络地址+主机地址。

IP地址定义了5种IP地址类型以适合不同容量的网络，即A类~E类。其中的A类、B类和C类如下说明：

ARP协议

ARP（地址解析协议）是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址（MAC地址）；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。

4. 传输层

传输层主要为用户提供端到端服务，处理数据报错误、数据包次序等传输问题。传输的基本单位为"报文段"。

UDP协议

UDP是一个无连接协议，传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。此外，UDP协议并不提供数据传送的保证机制。如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据包的丢失，协议本身并不能做出任何检测或提示。

UDP 报文 = 源端口( 2 字节) + 目的端口( 2 字节) + UDP长度( 2 字节) + 检验和( 2 字节) + 数据

TCP协议

TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的通信协议。简单来说TCP就是有确认机制的UDP协议，每发出一个数据包都要求确认，如果有一个数据包丢失，发送方就必须重发这个数据包。TCP协议在UDP基础之上建立了三次对话的确认机制，用于保证数据传输的可靠性。TCP报文段格式如下图所示：

5. 应用层

应用层是用户应用程序和网络之间的接口，为应用进程提供网络服务。常见的有以下几种：

DNS域名系统（默认端口53）

DNS是一个将域名和IP地址相互映射的分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。

FTP文件传输协议（默认端口21）

FTP作为网络文件传输的标准协议arp查询为什么要在广播帧中发送，支持用户对另一通信主机中存储的文件进行增删改查。

Telent远程登录协议（默认端口23）

Telent是Internet远程登录服务的标准协议，为用户提供在本地计算机上完成远程主机工作的能力。

SMTP电子邮件协议（默认端口25）

SMTP是建立在FTP文件传输服务之上的邮件服务，主要用于系统之间的邮件传递，提供有关来信的通知。