OSI七層模型與TCP/IP五層

一、什麼是協議？

協議就是規則，為了通訊需求，所以定義協議標準。多個協議就是一個標準

二、OSI七層及對應單位

OSI七層模型	PDU
應用層
表示層
會話層
傳輸層	資料段
網路層	資料包
資料鏈路層	幀
物理層	位元

三、TCP/IP五層協議

TCP/IP協議簇	單位	工作裝置	常用協議
應用層	資料/PDU	PC/防火牆	HTTP SSH Telnet FTP DHCP SMTP
傳輸層	資料段	防火牆	TCP UDP
網路層	資料包/報文	路由器	IP ARP ICMP
資料鏈路層	幀	交換機 網路卡	MAC子層協議
物理層	位元	網線 光纖	RJ45、IEEE802.3等

四、資料封裝過程

應用層：在TCP/IP五層中，應用層合併了表示層和會話層。

傳輸層：給資料前新增TCP/UDP頭。包含源埠和目標埠。完成的是程式到程式之間的通訊。單位是資料段。

網路層：給資料前再新增IP包頭。包含源IP地址和目標IP地址。完成的是點到點的通訊。單位是資料包，也叫IP包或者包。

資料鏈路層：給資料前再新增MAC子層，包含源MAC地址和目標MAC地址；資料後新增FCS。FCS有4個位元組，是CRC演算法計算出來的一個值，為了滿足資料的完整性，稱為幀校驗序列。單位是幀。

物理層：使用傳輸介質傳輸數字訊號，也叫位元流。單位是位元。8bit=1Byte

五、協議的對應關係及每層關聯

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分割線

①.物理層

1.在物理層工作的裝置有網線、光纖、網路卡等。單位是位元bit。
2.單位換算：
    8bit=1Byte
    1024B=1KB
    1024KB=1MB
    1024MB=1GB
    1024GB=1TB
    1024TB=1PB
3.網線/雙絞線線序：
    T568a 線序：白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕
    T568b 線序：白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕
4.網線的用途分類：
    1.交叉線：一端為A線序，一端為B線序。同種裝置間使用
    2.直通線：兩端都是A或者B線序。不通裝置間使用

②.資料鏈路層

資料鏈路層，俗稱二層，傳輸的資料單位為幀，這裡詳細說一下幀結構：

1.幀頭內容：目標MAC、源MAC、型別，共14個位元組。
    型別的作用：識別上層協議，為上層提供服務。
    型別不同取值的含義(0x表示16進位制)：
        0x0800:表示上層為IP協議
        0x0806:表示上層為ARP協議
    MAC地址：也叫實體地址，是全球唯一。長度48位、6個位元組。

2.上三層資料：最大傳輸單元(MTU值)為1500位元組。包含上層IP包頭、TCP/IP頭、要傳送的資料。(下面講到網路層時，會詳細介紹)

3.幀尾：幀校驗序列。4個位元組
    FCS 作用是把幀頭的所有欄位提取出來,經過計算得出一個值存入,接收方收到資料再把幀頭提取出來,通過計算得出一個新的FCS值,做一個比較,一樣的,表示資料完整，不一樣則丟棄。

③.網路層

網路層傳輸的資料單位是包，到資料到網路層時，會給資料前新增IP包頭，詳細內容如下:

版本：佔用4個位元。作用是為了表示在此IP包裡，用的是IPv4版本還是IPv6版本。0100為IPv4版本，0110為IPv6版本。

首部長度：佔用4個位元。用來標識本ip資料包的包頭長度。
    取值：基本包頭（20位元組）+可選項(0-40位元組)=20-60位元組

優先順序與服務型別：佔用8個位元。標識此ip資料包是否需要優先傳送

總長度：佔用16個位元。ip資料包包頭加資料的總長度，超過1500位元組就要進行分段
    取值：基本包頭（20位元組）+可選項(0-40位元組)+資料

識別符號：傳送端隨機生成的，標識同一個報文分段後的編號，以此判斷是否為同一個包

標誌：此資料是否經過分段。第一個位元位保留，未使用；第二個位元位表示是否分段，0表示進行了分段(源資料未超過1500位元組)，1表示未分段；第三個位元位表示是否為最後一段分段

段偏移量：表示此資料段距離初始位置的值

TTL：time to live 生存時間。資料包初始傳送時有一個生存時間，每經過一個路由器TTL會減1，當TTL為0時，丟棄該資料包

協議號：識別上層(同層)協議號。值為1表示為同層的ICMP協議；6為TCP協議；17為UDP協議

取值	所表示的協議
1	ICMP(同層)
6	TCP
17	UDP

首部校驗和：校驗資料包頭部在傳輸中是否出錯。