揭秘计算机网络架构:从OSI到TCP/IP的层层解析【个人八股】

这个部分重点去了解一下计算机网络体系的架构层面!
首先什么是计算机网络?计算机网络是指将多台计算机通过通信设备互联起来,实现资源共享和信息传递的系统。
接着谈一谈你了解到的计算机网络体系结构
OSI 7层网络模型【偏理论】,能不能讲清楚这7层网络的每一层的功能是什么?
TCP/IP 4层网络模型【偏应用】,能不能讲清楚这4层网络每一层的功能?
5层网络模型【便于理解和记忆】和4层网络模型的不同之处在哪里?
那么他们每一层都有哪些协议了,谈谈你的理解
这些协议你都知道了,你知道这层与层之间是如何进行数据交互的吗?
既然你提到了TCP/IP,HTTP,这些你都有了解吗?(后面的文章会重点聊一聊这方面的知识)
既然你说你了解计算机网络体系,请你说说你对计算机网络体系结构的了解。
说下计算机网络体系结构
首先我们需要知道计算机网络内部之间,相互不同的层次之间共同发挥作用!目前主流的分法主要是划分为了以下的3种:
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OSI 7层,每一层都划分的非常详细,后续会对这7层架构进行详细的解释!
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TCP/IP 4层架构,相当于是把上面的7层中间的几层进行了一个合并的操作
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5层结构,是对TCP里面的网络接口层多划分出来了一层!‘

OSI 是理论上的网络通信模型,TCP/IP 是实际应用层面上的网络通信模型,五层结构是为了方便理解和记忆。
那既然你都知道这么多的网络架构,谈谈你对于OSI的理解?
OSI(Open System Interconnection)七层参考模型是一个网络架构模型,由国际标准化组织(ISO)提出,用于描述和标准化各种计算机网络的功能和过程。
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应用层:这一层是最接近用户的一层,这一层主要是处理与各种软件之间进行连接的细节。这一层提供了网络服务与用户应用软件之间的接口
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表示层:确保从一个系统发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。它负责数据的转换、压缩和加密。【这一层主要就是进行了数据的转换等一系列操作,对象主要就是数据!】(必要的时候需要将数据进行转化以下,目的是为了更好的发送和接收嘛!很多时候不可能像我们聊天窗口上看到的那样发整个的汉字或者是啥,肯定要适当的做一下数据的转化,也便于进行传输)
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会话层:主要是用来管理用户的会话,控制网络两个节点间的对话和数据交换的管理,主要的职责就是建立,维护,管理会话!【维护的是这一次的会话】
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传输层:提供端到端的数据传输服务,保证数据的传输的正确性,主要的通信协议是UDP和TCP
传输层:就是那辆装满包裹,从北京开到上海的卡车。它只负责把车厢里的所有包裹(数据报文),一个不少、顺序不错地安全运到目的地。它不管车上装的是什么,也不管收货人怎么用。 会话层:则是这次运送任务的全程调度与交接协议。它负责的是: 建立任务:“喂,上海吗?我有一批货要发,咱们几点开始交接?” 管理流程:“我一次发100件,你收到一批就回个话,我再发下一批。”(对话控制)
传输层是保证“包裹”本身无损运到;而会话层是保证“这次寄送任务”这个逻辑过程
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网络层:负责在多个网络之间进行数据传输,确保数据能够在复杂的网络结构中找到从源到目的地的最佳路径。这层使用的是 IP(Internet Protocol)协议。【一般只需要了解到网络层也就差不多了,下面就是具体的实现方式了!】
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数据链路层:在物理连接中提供可靠的传输,负责建立和维护两个相邻节点间的链路。包括帧同步、MAC(媒体访问控制)。
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物理层:负责在物理媒介上实现原始的数据传输,比如电缆、光纤和无线信号传输。涉及的内容包括电压、接口、针脚、电缆的规格和传输速率等。
emmmmm,那我们再来聊聊TCP/IP四层模型?
TCP/IP 四层模型是互联网通信的核心,定义了一系列协议和标准,确保设备间可以可靠地进行数据传输。
①、应用层(Application Layer):直接面向用户和应用程序,提供各种网络服务。它包含了用于特定应用的协议和服务,如 HTTP(HyperText Transfer Protocol)、FTP(File Transfer Protocol)、SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)等。
②、传输层(Transport Layer):提供端到端的通信服务,确保数据可靠传输。它负责分段数据、流量控制、错误检测和纠正。常见的传输层协议有 TCP 和 UDP。
③、网际层:或者叫网络层(Internet Layer),负责在不同网络之间路由数据包,提供逻辑地址(IP 地址)和网络寻址功能。用于处理数据包的分组、转发和路由选择,确保数据可以从源端传输到目标端。【实现的就是在复杂的网络当中找到两台机子的地址,建立一个连接,而且选择的节点也不能出错!】
常见协议:IPv4、IPv6、ICMP(Internet Control Message Protocol)
④、网络接口层(Network Access Layer):或者叫链路层(Link Layer),负责将数字信号在物理通道(网线)中准确传输,定义了如何在单一网络链路上传输数据,如何处理数据帧的发送和接收,包括物理地址(MAC 地址)的解析。
常见协议:以太网(Ethernet)、Wi-Fi。
那我们常说的三次握手和四次挥手发生在哪一层呢? 三次握手和四次挥手都是工作在传输层。传输层(Transport Layer)是 OSI 模型的第四层,负责提供端到端的通信服务,包括数据传输的建立、维护和终止。
TCP 作为一种面向连接的协议,通过三次握手建立连接,通过四次挥手终止连接,确保数据传输的可靠性和完整性。
要不再说一说5层网络模型
5层网络模型与TCP的不同点在于网络接口层细化成了数据链路层+物理层!
讲一下计算机网络?
计算机网络是指将多台计算机通过通信设备互联起来,实现资源共享和信息传递的系统。
那你刚刚提到了很多的协议,比如TCP什么的,请你说说每层都有哪些协议呢?扩展的说一下
说一下每一层对应的网络协议有哪些?
一张表格总结常见网络协议:
主要需要掌握的是HTTP,TCP,UDP等协议!
那么数据在各层之间是怎么传输的呢?
对于发送方而言,从上层到下层层层包装,对于接收方而言,从下层到上层,层层解开包装。
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