TCP/IP 五层网络模型

应用层:应用程序

传输层:端到端的传输

网络层:点到点的传输

数据链路层:相邻节点之间的传输

物理层:底层基础设施

举个栗子:

当我在淘宝上购买一件物品,商家拿到订单之后,就要发包裹了,在商家的视角,重点关注发件人信息+收件人信息

这就很类似传输层的端到端的传输(只考虑起点和终点).

包裹交给快递公司,快递公司就要规划出一条路径(不光要关心起点和终点,还要关心中间咋走) 类似于网络层点到点的传输

快递小哥骑着电三轮来到上海集散中心,上海集散中心通过飞机把包裹运到南京集散中心,南京集散中心通过卡车把包裹运到西安集散中心,西安集散中心通过小卡车运到未央区集散中心,快递小哥骑着电三轮运到小区楼下 这很像数据链路层的传输

公路,铁路,航线 类似于物理层

我,作为淘宝的普通用户,不需要关注传输层,网络层,数据链路层,物理层的具体细节,这是已经现成的功能了,我只需要关注应用层

普通程序猿,大部分开发中都是和应用层打交道的

封装

我们想象一个这样的过程主机A 给主机B 发了个"hello"

一.应用层(QQ应用程序)

QQ程序内部自己约定好了一个应用层协议,我们给出一种简单的设计方案

QQ应用程序会把用户输入的字符串构造成约定好的应用层协议报文

A; B; hello; 2022/12/26;

QQ应用程序就会把这个应用数据报交给传输层协议,来进一步处理

传输层是操作系统内核实现的,操作系统会提供一些API(socket api)给应用程序,代码里调用系统API就可以把应用层的数据交给传输层(交给了操作系统内核)

二.传输层

传输层这里有很多协议,最典型的就是TCP协议.此处以TCP为例

TCP协议要在之前数据的基础上,加个TCP协议报头

[TCP报头]A; B; hello; 2022/12/26; 一个TCP报文就是由报头和载荷构成的

这个加TCP报头的行为就是封装,TCP报头里包含很多信息,最关键的是源端口和目的端口

传输层继续把这个数据交给网络层

三.网络层

网络层中最典型的是IP协议

IP协议把整个TCP数据报视为整体,作为载荷部分,在前头加上IP协议报头

[IP报头] [TCP报头]A; B; hello; 2022/12/26;

构造好IP数据报之后,IP协议继续把数据交给数据链路层

四.数据链路层

数据链路层里最典型的协议是**“以太网”**

电脑上插上网线,这个网线也叫做"以太网线",对应的网线也就是遵守以太网这个协议的

[以太网数据帧头] [IP报头] [TCP报头]A; B; hello; 2022/12/26; [以太网数据帧尾]

帧头里放的有源mac地址和目的mac地址

接下来数据链路层就把上述数据下递给物理层

五.物理层

数据已经组织好,就通过物理层的设备(网卡)把上述数据的二进制bit流转换成光信号/电信号并进行传输

上述,数据从上到下,层层添加信息的过程,就成为"封装"

分用

分用就是封装的逆过程封装我们可以理解为打包快递,分用就是拆快递

此时省略中间的传输过程,数据已经到达了目的主机

六.物理层

接收方的网卡这样的硬件设备就收到了光信号/电信号

就把这个信号转成了二进制bit数据接下来这个数据就被交给数据链路层,由以太网协议负责解析

七.数据链路层

当拿到了一个以太网数据帧,由以太网协议,去掉帧头帧尾,取出载荷部分,交给网络层

[IP报头] [TCP报头]A; B; hello; 2022/12/26;

八.网络层

IP协议针对得到的IP数据报再进行解析,去掉IP报头,得到载荷部分,交给传输层

[TCP报头]A; B; hello; 2022/12/26;

九.传输层

传输层TCP协议根据刚才得到的载荷数据进行解析,去掉TCP报头,得到载荷部分,交给应用层

A; B; hello; 2022/12/26;

十.应用层

QQ应用程序,就会把应用层数据报再进行解析,取出里面的信息显示在界面上

A; B; hello; 2022/12/26;

上述过程主要是描述了发送方和接收方之间的封装和分用的过程实际情况更加复杂

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数据链路层:相邻节点之间的传输

物理层:底层基础设施

封装

一.应用层(QQ应用程序)

二.传输层

三.网络层

四.数据链路层

五.物理层

分用

六.物理层

七.数据链路层

八.网络层

九.传输层

十.应用层

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