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計算機網路中各層次的詳細講解

發布時間: 2025-05-23 20:01:28

❶ osi參考模型的七層結構及各層功能介紹,詳細講解osi參考模型

OSI參考模型的七層結構及各層功能介紹
引言:深入了解計算機網路的工作原理對於現代社會中的每個人都至關重要。在網路通信中,OSI參考模型是一個重要的概念,它提供了一種標準的框架,用於理解和描述計算機網路中不同層次的功能和交互。本文將詳細講解OSI參考模型的七層結構及各層的功能,幫助讀者更好地理解和應用於實際網路環境中。
第一層:物理層(Physical Layer)
物理層是OSI參考模型的最底層,主要負責傳輸原始的比特流。它定義了電氣、光學和機械介面的特性,以及傳輸介質的規范。物理層的功能包括數據的傳輸、傳輸介質的選擇和配置、數據的編碼和解碼等。
第二層:數據鏈路層(Data Link Layer)
數據鏈路層位於物理層之上,主要負責將原始的比特流轉化為有意義的數據幀,並通過物理介質進行可靠的傳輸。數據鏈路層的功能包括幀的定界、流量控制、差錯檢測和糾正、以及鏈路管理等。
第三層:網路層(Network Layer)
網路層是OSI參考模型的中間層,主要負責實現不同網路之間的數據傳輸和路由選擇。網路層的功能包括邏輯地址的分配和轉換、路由選擇、擁塞控制、分組的分片和重組等。
第四層:傳輸層(Transport Layer)
傳輸層位於網路層之上,主要負責提供端到端的可靠數據傳輸。傳輸層的功能包括數據的分段和重組、流量控制、差錯檢測和糾正、以及埠的管理等。常見的傳輸層協議有TCP(傳輸控制協議)和UDP(用戶數據報協議)。
第五層:會話層(Session Layer)
會話層位於傳輸層之上,主要負責建立、管理和終止應用程序之間的會話。會話層的功能包括會話的建立和終止、會話的管理和同步、以及數據的檢查點和恢復等。
第六層:表示層(Presentation Layer)
表示層位於會話層之上,主要負責數據的格式化和表示。表示層的功能包括數據的加密和解密、數據的壓縮和解壓縮、以及數據的轉換和編碼等。
第七層:應用層(Application Layer)
應用層是OSI參考模型的最頂層,主要負責提供各種應用程序的服務。應用層的功能包括文件傳輸、電子郵件、遠程登錄、網頁瀏覽等。常見的應用層協議有HTTP(超文本傳輸協議)、FTP(文件傳輸協議)和SMTP(簡單郵件傳輸協議)。
結論:OSI參考模型的七層結構提供了一種標準的框架,用於理解和描述計算機網路中不同層次的功能和交互。通過深入了解每一層的功能,我們可以更好地理解和應用於實際網路環境中。無論是網路工程師還是普通用戶,都可以從中受益,更好地理解和應用計算機網路。

❷ VLAN基礎及VLAN劃分詳細步驟講解,通俗易懂,弱電人一看就會

VLAN,即虛擬區域網,是一種將區域網設備從物理位置中分離,根據功能、部門及應用等因素進行邏輯劃分的技術。每組邏輯設備和用戶在同一個VLAN中通信時,就如同在一個區域網內一樣,廣播信息僅在VLAN內部傳遞,避免了不必要的廣播風暴,同時確保了不同VLAN之間的信息安全性。網路管理員可通過配置VLAN間的路由來管理不同工作組之間的信息訪問。


一、VLAN基礎


VLAN能實現物理交換機的邏輯分割,同一VLAN內的用戶間通信如同在同一區域網內,且廣播信息僅在VLAN內部傳播,不同VLAN間需通過路由連接,以確保信息安全性,提升網路管理靈活性。


1、技術特點



  • 埠分隔:不同VLAN間的埠不能直接通信,實現物理交換機的邏輯分割。

  • 網路安全:不同VLAN間不能直接通信,有效防止廣播信息的不安全性。

  • 靈活管理:無需物理移動,只需軟體配置即可更改用戶所屬網路。


2、TAG和UNTAG


VLAN通常通過埠劃分,應用廣泛,通過為埠設置VLAN標簽和允許通過的VLANTAG數據包,構建VLAN。IEEE 802.1Q標准規范了VLAN實現,定義了VLAN Tag欄位,支持Ethernet II型和802.2/802.3型乙太網報文的封裝格式。


3、埠鏈路類型



  • Access:只屬於1個VLAN,多用於計算機埠。

  • Trunk:允許多個VLAN通過,用於交換機間的連接。

  • General:允許多個VLAN通過,適用於交換機間的連接或用戶計算機。


General埠在接收數據時與Trunk埠處理方法相似,但在發送數據時,General埠允許多個VLAN報文發送時不打標簽,而Trunk埠僅允許預設VLAN報文發送時不打標簽。


預設VLAN(PVID):Access埠只屬於1個VLAN,預設VLAN為該VLAN,無需設置;General埠和Trunk埠預設VLAN為VLAN 1,需設置。


交換機介面數據處理流程:Access埠接收報文,判斷是否有VLAN信息,無則打上PVID進行交換、轉發,有則丟棄;Access埠發送報文,剝離VLAN信息直接發送。


Trunk埠接收報文,判斷是否有VLAN信息,無則打上PVID進行交換、轉發;有則判斷VLAN ID是否在允許范圍內,是則轉發,否則丟棄。


General埠接收報文,無VLAN信息則打上PVID進行交換、轉發;有則判斷是否允許該VLAN數據進入,可則轉發,否則丟棄。


二、VLAN劃分步驟


以TP-LINK SL3226為例,需求包括:宿舍無線網接入,某樓層交換機連接20檯面板AP,管理地址192.168.200.110,管理VLAN 4000,埠VLAN 110,核心交換機級聯VLAN 204,控制器控制VLAN 1000。


配置步驟包括:登錄交換機管理界面、配置埠類型、新建VLAN、配置PVID等。具體操作如下:


1. 登錄交換機管理界面。


2. 配置埠類型:1-24埠配置為General,預設VLAN 1,稍後更改;25、26上聯口配置為Trunk。


3. 新建VLAN:VLAN 110、204、1000和4000,分別配置埠、出口規則。


4. 配置PVID:更改前1-23口預設VLAN為110,24口預設VLAN為4000。


5. 修改管理VLAN號和IP。


6. 保存配置。


配置完成後,若需恢復出廠設置,可使用系統管理工具進行軟體復位。


以上為VLAN劃分方法概述,供學習參考。

❸ OSI網路模型

OSI七層模型和TCP/IP五層模型

一、OSI參考模型

1、OSI的來源

OSI(Open System Interconnect),即開放式系統互聯。 一般都叫OSI參考模型,是ISO(國際標准化組織)組織在1985年研究的網路互連 模型。

   ISO為了更好的使網路應用更為普及,推出了OSI參考模型。其含義就是推薦所有公司使用這個規范來控制網路。這樣所有公司都有相同的規范,就能互聯了。

2、OSI七層模型的劃分

OSI定義了網路互連的七層框架(物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層),即ISO開放互連系統參考模型 。如下圖。

        每一層實現各自的功能和協議,並完成與相鄰層的介面通信。OSI的服務定義詳細說明了各層所提供的服務。某一層的服務就是該層及其下各層的一種能力,它通過介面提供給更高一層。各層所提供的服務與這些服務是怎麼實現的無關。

3、各層功能定義

這里我們只對OSI各層進行功能上的大概闡述,不詳細深究,因為每一層實際都是一個復雜的層。後面我也會根據個人方向展開部分層的深入學習。這里我們就大概了解一下。我們從最頂層——應用層 開始介紹。整個過程以公司A和公司B的一次商業報價單發送為例子進行講解。

<1>    應用層

    OSI參考模型中最靠近用戶的一層,是為計算機用戶提供應用介面,也為用戶直接提供各種網路服務。我們常見應用層的網路服務協議有:HTTP,HTTPS,FTP,POP3、SMTP等。

         實際公司A的老闆就是我們所述的用戶,而他要發送的商業報價單,就是應用層提供的一種網路服務,當然,老闆也可以選擇其他服務,比如說,發一份商業合同,發一份詢價單,等等。

<2>    表示層

表示層提供各種用於應用層數據的編碼和轉換功能,確保一個系統的應用層發送的數據能被另一個系統的應用層識別。如果必要,該層可提供一種標准表示形式,用於將計算機內部的多種數據 格式轉換成通信 中採用的標准表示形式。數據壓縮和加密也是表示層可提供的轉換功能之一。

         由於公司A和公司B是不同國家的公司,他們之間的商定統一用英語作為交流的語言,所以此時表示層(公司的文秘),就是將應用層的傳遞信息轉翻譯成英語。同時為了防止別的公司看到,公司A的人也會對這份報價單做一些加密的處理。這就是表示的作用,將應用層的數據轉換翻譯等。

<3>    會話層

        會話層就是負責建立、管理和終止表示層實體之間的通信會話。該層的通信由不同設備中的應用程序之間的服務請求和響應組成。      

        會話層的同事拿到表示層的同事轉換後資料,(會話層的同事類似公司的外聯部),會話層的同事那裡可能會掌握本公司與其他好多公司的聯系方式,這里公司就是實際傳遞過程中的實體。他們要管理本公司與外界好多公司的聯系會話。當接收到表示層的數據後,會話層將會建立並記錄本次會話,他首先要找到公司B的地址信息,然後將整份資料放進信封,並寫上地址和聯系方式。准備將資料寄出。等到確定公司B接收到此份報價單後,此次會話就算結束了,外聯部的同事就會終止此次會話。

<4>   傳輸層

    傳輸層建立了主機端到端的鏈接,傳輸層的作用是為上層協議提供端到端的可靠和透明的數據傳輸服務,包括處理差錯控制和流量控制等問題。該層向高層屏蔽了下層數據通信的細節,使高層用戶看到的只是在兩個傳輸實體間的一條主機到主機的、可由用戶控制和設定的、可靠的數據通路 。我們通常說的,TCP UDP就是在這一層。埠號既是這里的「端」。

      傳輸層就相當於公司中的負責快遞郵件收發的人,公司自己的投遞員,他們負責將上一層的要寄出的資料投遞到快遞公司或郵局。

<5>   網路層

本層通過IP定址來建立兩個節點之間的連接,為源端的運輸層送來的分組,選擇合適的路由和交換節點,正確無誤地按照地址傳送給目的端的運輸層。就是通常說的IP層。這一層就是我們經常說的IP協議層。IP協議是Internet的基礎。

   網路層就相當於快遞公司龐大的快遞網路,全國不同的集散中心,比如說,從深圳發往北京的順豐快遞(陸運為例啊,空運好像直接就飛到北京了),首先要到順豐的深圳集散中心,從深圳集散中心再送到武漢集散中心,從武漢集散中心再寄到北京順義集散中心。這個每個集散中心,就相當於網路中的一個IP節點。

<6>   數據鏈路層 

    將比特組合成位元組,再將位元組組合成幀,使用鏈路層地址 (乙太網使用MAC地址)來訪問介質,並進行差錯檢測。

     數據鏈路層又分為2個子層:邏輯鏈路控制子層(LLC)和媒體訪問控制子層(MAC)。

    MAC子層處理CSMA/CD演算法、數據出錯校驗、成幀等;LLC子層定義了一些欄位使上次協議能共享數據鏈路層。 在實際使用中,LLC子層並非必需的。

    這個沒找到合適的例子

<7>  物理層    

    實際最終信號的傳輸是通過物理層實現的。通過物理介質傳輸比特流。規定了電平、速度和電纜針腳。常用設備有(各種物理設備)集線器、中繼器、數據機、網線、雙絞線、同軸電纜。這些都是物理層的傳輸介質。

快遞寄送過程中的交通工具,就相當於我們的物理層,例如汽車,火車,飛機,船。

4、通信特點:對等通信      

對等通信,為了使數據分組從源傳送到目的地,源端OSI模型的每一層都必須與目的端的對等層進行通信,這種通信方式稱為對等層通信。在每一層通信過程中,使用本層自己協議進行通信。

二、TCP/IP五層模型

 TCP/IP五層協議和OSI的七層協議對應關系如下。

    在每一層都工作著不同的設備,比如我們常用的交換機就工作在數據鏈路層的,一般的路由器是工作在網路層的。

在每一層實現的協議也各不同,即每一層的服務也不同.下圖列出了每層主要的協議。其中每層中具體的協議,我會在後面的逐一學習。

參考文獻:

https://blog.csdn.net/wdkirchhoff/article/details/43915825