1. Сетевая иерархия
Чтобы дать возможность компьютерам разных производителей компьютеров обмениваться данными друг с другом с целью создания компьютерной сети в более широком масштабе, Международная организация по стандартизации (ISO) предложила «Эталонную модель взаимодействия открытых систем» в 1978 году, хорошо известную модель OSI / RM. Взаимосвязь открытой системы / эталонная модель). Он разделяет протокол связи архитектуры компьютерной сети на семь уровней снизу вверх: физический уровень (физический уровень), уровень канала передачи данных (уровень канала передачи данных), сетевой уровень (уровень сети), транспортный уровень (транспортный уровень) ), Уровень сеанса (уровень сеанса), уровень представления (уровень представления), прикладной уровень (уровень приложения). Четвертый уровень завершает услугу передачи данных, а три верхних уровня предназначены для пользователей.
В дополнение к стандартной семиуровневой модели OSI общие иерархии сетей включают четырехуровневый протокол TCP / IP и пятиуровневый протокол TCP / IP. Соответствующие отношения между ними показаны на следующем рисунке. :
2. Модель семиуровневой сети OSI
Протокол TCP / IP, несомненно, является базовым протоколом Интернета, без которого невозможно работать в Интернете. Любая операция, связанная с Интернетом, не может быть осуществлена без протокола TCP / IP. Будь то семиуровневая модель OSI или четырехуровневая и пятиуровневая модель TCP / IP, каждый уровень должен иметь собственный проприетарный протокол для выполнения своей работы и связи с верхним и нижним уровнями. Так как семиуровневая модель OSI является стандартным иерархическим разделением сети, мы берем в качестве примера семиуровневую модель OSI, чтобы представить ее одну за другой снизу вверх.
1) Физический уровень
Активируйте, поддерживайте и закрывайте механические, электрические, функциональные и технологические характеристики между конечными точками связи. Этот уровень обеспечивает надежную физическую среду для передачи данных для протокола верхнего уровня. Проще говоря, физический уровень обеспечивает передачу исходных данных на различных физических носителях. Физический уровень запоминает два важных имени устройства: повторитель (также называемый усилителем) и концентратор.
2) Канальный уровень данных
Канальный уровень предоставляет услуги сетевому уровню на основе услуг, предоставляемых физическим уровнем. Самая базовая услуга заключается в надежной передаче данных с сетевого уровня на сетевой уровень целевой машины соседних узлов. Для этого канал передачи данных должен иметь ряд соответствующих функций, в основном, в том числе: как объединять данные в блоки данных, на уровне канала передачи данных этот блок данных называется кадром, а кадр является каналом передачи данных. Блок передачи уровня, как управлять передачей кадров по физическому каналу, включая обработку ошибок передачи, как регулировать скорость передачи в соответствии с приемником, а также обеспечивать установление и поддержание каналов передачи данных между двумя сетевыми объектами И управление релизами. Канальный уровень обеспечивает надежную передачу на ненадежных физических носителях. Роль этого уровня включает в себя: физическую адресацию, формирование данных, управление потоком, обнаружение ошибок данных, повторную передачу и т. Д.
Важные знания о канальном уровне:
Канальный уровень обеспечивает надежную передачу данных для сетевого уровня;
Основной блок данных — это кадр;
Основной протокол: протокол Ethernet;
Два важных имени устройства: мост и коммутатор.
3) Сетевой уровень
На сетевом уровне задействовано много протоколов, в том числе самый важный протокол, который также является основным протоколом TCP / IP-протокола IP. Протокол IP очень прост и предоставляет только ненадежные услуги передачи без установления соединения. Основными функциями протокола IP являются: передача дейтаграмм без установления соединения, маршрутизация дейтаграмм и контроль ошибок. Протокол IP для реализации его функций поддерживает протокол разрешения адресов ARP, протокол обратного разрешения адресов RARP, протокол интернет-сообщений ICMP и протокол управления группами интернет IGMP. Конкретный протокол будет кратко изложен в следующем разделе.
1. Сетевой уровень отвечает за маршрутизацию пакетов данных между подсетями. Кроме того, сетевой уровень также может обеспечивать управление перегрузкой, подключением к Интернету и другими функциями;
2. Основной единицей данных является датаграмма IP;
3. Основные соглашения:
IP-протокол (Интернет-протокол, Интернет-протокол);
ICMP-протокол (протокол управляющих сообщений Интернета, протокол управляющих сообщений Интернета);
протокол ARP (протокол разрешения адресов, протокол разрешения адресов);
протокол RARP (протокол обратного разрешения адресов).
4. Важное оборудование: маршрутизатор.
4) Транспортный уровень (Transport Layer)
Первой сквозной является иерархия хост-хост. Транспортный уровень отвечает за сегментацию данных верхнего уровня и обеспечивает сквозную, надежную или ненадежную передачу. Кроме того, транспортный уровень также должен решать проблемы сквозного контроля ошибок и управления потоками.
Задача транспортного уровня состоит в том, чтобы наилучшим образом использовать сетевые ресурсы в соответствии с характеристиками подсети связи и обеспечивать функции установления, поддержания и отмены соединения передачи между уровнями диалога двух конечных систем. Отвечает за сквозную надежную передачу данных. На этом уровне протокольные блоки данных для передачи информации называются сегментами или сообщениями.
Сетевой уровень передает только пакеты данных, отправленные с исходного узла на узел назначения, в соответствии с сетевым адресом, тогда как транспортный уровень отвечает за надежную передачу данных на соответствующий порт.
Важные моменты о сетевом уровне:
1. Уровень передачи отвечает за сегментацию данных верхнего уровня и обеспечение сквозной, надежной или ненадежной передачи, а также вопросов сквозного контроля ошибок и управления потоком;
2. Основные протоколы: протокол TCP (протокол управления передачей, протокол управления передачей), протокол UDP (протокол пользовательских дейтаграмм, протокол пользовательских дейтаграмм);
3. Важное оборудование: шлюз.
5) Сессионный слой
Сеансовый уровень управляет сеансовыми процессами между хостами, то есть отвечает за установление, управление и завершение сеансов между процессами. Сеансовый уровень также использует вставку контрольных точек в данные для достижения синхронизации данных.
6) Презентационный слой
Уровень представления преобразует данные или информацию верхнего уровня, чтобы гарантировать, что информация одного уровня хост-приложения может быть понята другим хост-приложением. Преобразование данных на уровне представления включает в себя шифрование данных, сжатие, преобразование формата и т. Д.
7) Прикладной уровень
Предоставляет интерфейс для доступа к сетевым службам для операционных систем или сетевых приложений.
Сеансовый уровень, уровень представления и прикладной уровень:
1. Основной единицей передачи данных является сообщение;
2. Включены основные протоколы: FTP (протокол передачи файлов), Telnet (протокол удаленного входа в систему), DNS (протокол разрешения имен доменов), SMTP (протокол передачи почты), протокол POP3 (протокол почтового отделения). ), Протокол HTTP (протокол передачи гипертекста)
3. Классификация IP-адресов
1) Пять типов IP
2) Публичные и частные IP-адреса
- Публичный IP-адрес
За распределение и управление публичными адресами отвечает Inter NIC (Информационный центр сети Интернет). Адреса общедоступной сети, используемые интернет-провайдерами на всех уровнях, должны применяться к Inter NIC, и Inter NIC будет выдавать их единообразно, чтобы гарантировать, что блоки адресов не конфликтуют. - Частный IP-адрес
Человек, который создал схему IP-адресации, также создал частный IP-адрес. Эти адреса могут использоваться для частных сетей. Эти IP-адреса недоступны в Интернете, а маршрутизаторы в Интернете не имеют таблицы маршрутизации в частную сеть.
Частные адреса (частные адреса) также называются частными адресами, они не используются глобально и имеют только локальное значение.
Для доступа к частным сетевым адресам в Интернете требуется преобразование сетевых адресов NAT или PAT.