一、分层
分层的意义:简化复杂性、提高灵活性、促进标准化
(1)法律上国际标准——OSI体系结构
(2)事实上的网络标准——TCP/IP体系结构
TCP:运输层的协议
IP:网际层的一个协议
网络接口层:数据链路层+物理层
(3)原理体系结构
二、层次解析
1. 应用层
- 功能:直接为用户应用(如浏览器、邮件)提供网络服务。
- 常见协议:
- HTTP/HTTPS:访问网页
- FTP:传输文件
- SMTP/POP3:发送/接收邮件
- DNS:将域名转换为IP地址
2. 运输层
- 功能:确保数据可靠(TCP)或快速(UDP)传输。
- 协议:
- TCP:可靠传输(如网页、文件下载)
- UDP:高效传输(如视频通话、游戏)
3. 网际层(IP层)
- 功能:通过IP地址实现跨网络通信。
- 核心协议:
- IP(IPv4/IPv6):数据包的路由和寻址
- ICMP:网络诊断(如
ping
) - ARP:将IP地址转为MAC地址
4. 数据链路层
- 功能:在局域网中传输数据帧(如以太网、Wi-Fi)。
- 关键点:
- 使用MAC地址识别设备(网卡)
- 数据封装成帧(如以太网帧)
- 差错检测(CRC校验)
5. 物理层
- 功能:通过物理介质(网线、光纤、无线电)传输比特流。
- 示例:
- 网卡(NIC)将数据转为电信号/光信号发送比特流
数据流动示例:
-
发送数据:
应用层(HTTP请求)→ 运输层(TCP封装)→ 网际层(IP包)→ 数据链路层(帧)→ 物理层(比特流) -
接收数据:
物理层(接收信号)→ 数据链路层(解帧)→ 网际层(检查IP)→ 运输层(重组数据)→ 应用层(显示网页)
三、MAC地址和IP地址
对于网络设备来说
特性 | MAC地址 | IP地址 |
---|---|---|
层级 | 数据链路层(二层) | 网络层(三层) |
唯一性范围 | 全球唯一(硬件层面) | 网络环境内唯一(逻辑层面) |
是否可变 | 通常不可变(可手动伪造) | 动态变化(DHCP/NAT) |
作用 | 局域网内设备直连通信 | 跨网络路由寻址 |