コンピュータネットワーク基盤【ポイント】
4536 ワード
コンピュータネットワークの概要
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OSIリファレンスモデル
OSI(Open System Interconnect)はオープンシステム相互接続である、一般的にはOSIリファレンスモデルと呼ばれ、国際標準化機構が1985年に研究したネットワーク相互接続モデルである、このアーキテクチャ標準はネットワーク相互接続の7層フレームワーク(物理層、データリンク層、ネットワーク層、伝送層、セッション層、表示層、応用層)を定義し、すなわちOSIオープンシステム相互接続リファレンスモデルである.このフレームワークでは、オープンシステム環境における相互接続性、相互運用性、アプリケーションの移植性を実現するために、各層の機能をさらに詳細に規定する、次に、一般的な機能の知識点を整理する.
物理階層
プロトコルの役割
アプリケーション層
ユーザーにサービスを提供し、ユーザーにインタフェースを提供します.
ひょうげんそう
データの表示、暗号化、圧縮
セッションレイヤ
データの転送が必要かどうかを確認し、セッションの管理と終了を確立します.
でんそう
信頼性と信頼性の低いデータ転送、および後期のエラー検出
ネットワーク層
論理アドレスアドレッシングを行い,異なるネットワーク間のルーティングを実現する
データリンク層
ハードウェア(MAC)アドレスアドレッシング有、エラーの検証を行う
ぶつりそう
電気的特性、デバイス間でビットストリームの伝送を行う
以上のリストは汎用的なネットワークシステムモデルであり、プロトコル定義ではない.実際にOSIモデルは実際に実現されたことがないが、そのモデルの広範な指導性から、現在のネットワークプロトコルはすでにOSIリファレンスモデルの範囲内に組み入れられており、OSIリファレンスモデルは全部で7層あり、各層の役割は上に説明されているが、これもネットワークの各方面の基礎知識である.
◆層間作用◆
物理層:電気特性、装置間のビットストリームの伝送、ビットストリームの透明な伝送を実現する.
主要設備:中継器、ハブ
主な機能:隣接するコンピュータノード間のビットストリームの透明な伝送を実現し、できるだけ具体的な伝送媒体と物理設備の違いを遮断し、その上のデータリンク層がネットワークの具体的な伝送媒体が何であるかを考慮する必要がなく、通常はバイナリビットの形式でデータを伝送する.
意味:途中で伝送するデータにかかわらず、採用した設備はチャネルの役割を果たすだけで、主な役割は伝送する内容を相手のホストに完璧に伝達することである.
知識を広げる:物理層におけるツイスト線の伝送距離は100 mであり、100 mを超えると信号が減衰し、データの伝送に影響する.伝送データを正確に伝送するために、中継器は伝送信号を増幅することができ、元のデータの正確さを維持することができ、中継器は2つのイーサネットインタフェースしかない.
データリンク層:ハードウェア(MAC)アドレスのアドレッシングとエラーチェックを行い、ノード間のリンクの確立と管理を担当する.
主な設備:NIC、ブリッジ、スイッチ(二層交換)
主な機能:各種の制御プロトコルにより、エラーのある物理チャネルをエラーのない、信頼性の高いデータフレームに変更してネットワーク間の隣接ノードの信頼性の高い伝送を完了し、Macアドレスを通じてホスト間のデータの信頼性の高い伝送を担当する.
動作方式:物理層からのビットストリーム形式のデータを受け取り、フレームにカプセル化して前層に転送する.同様に、上位層からのデータフレームも、ビットストリーム形式に分解するデータを物理層に転送する.また、受信側から送信確認フレームの情報を処理する、信頼性の高いデータ伝送を提供する.
拡張知識:物理層はビットストリームを伝送し、データリンク層はフレームを伝送し、通常、この層は
MACサブ層:主な任務は共有型ネットワークにおけるマルチユーザのチャネル競争の問題を解決し、ネットワーク媒体のアクセス制御を完成することである.LLCサブ層:主な任務はネットワーク接続の確立と維持、エラーチェック、流量制御とリンク制御を実行することである.
ネットワーク層:論理アドレスアドレッシング(IPアドレス)を行い、異なるネットワーク間のルーティングを実現することは、OSIの中で最も複雑な1層であり、通信サブネットの最も高い1層でもある.
主なデバイス:ルータ、スイッチ(3層交換)
動作方式:ルーティングアルゴリズムを通じて、そのルータ内部にルーティングテーブルがあり、メッセージ間のデータ伝送のために最も適切な経路を選択し、この層はデータリンク層と物理層の間の情報転送を制御し、ネットワークの接続を確立し、維持し、終了する.一般的に、デジタルリンク層は統一ネットワーク内のノード間の通信を解決し、ネットワーク層は主に異なるサブネット間の通信を解決する.
知識を広げる:この層の共通語データアドレス、データ交換及びルーティングアルゴリズムによって最適な通信経路を選択し、ソースノードとルーティングノードの間に複数の経路が存在する場合、本層はルーティングアルゴリズムに基づいて、ネットワークを通じてデータパケットのために最適な経路を選択し、情報を最適な経路から送信側から伝送する受信側を選択することができる.
トランスポート層:2つのユーザプロセスのエンドツーエンド間の信頼性と信頼性の低いデータ通信を実現し、エラー検出機能も有する.
主な設備:ファイアウォール、侵入検出システム
主な機能:ユーザーに信頼性の高い、エンドツーエンドのエラーと流量制御を提供し、メッセージの正確な伝送を保証する.OSIの下の3層の主な任務はデータ伝送であり、上の3層の主な任務はデータ処理であり、伝送層は第4層であるため、この層は通信サブネットと資源サブネットのインターフェースと橋渡しであり、上から下への役割を果たす.
主な役割:転送層は、セッション層とネットワーク層との間の転送サービスを提供する、このサービスは、セッション層からデータを取得し、必要に応じてデータを分割する.そして、転送層は、データをネットワーク層に転送する、データがネットワーク層に正確に転送されることを確保するため、転送層は、2ノード間のデータの信頼性の高い転送を提供し、2ノードの連絡が確定すると、転送層は監視を行う.
主なプロトコル:TCP伝送制御プロトコル/UDPユーザーデータ報告プロトコル、サービス使用のポート番号に関し、ホストはポート番号によってサービスを識別し、セッションを区別する.
TCPプロトコル:伝送制御プロトコル、信頼性、正確性、接続向けプロトコルを提供する.UDPプロトコル:ユーザーデータレポートプロトコルは、信頼性の低い、接続のない伝送プロトコルを提供する.
UDP伝送はIP伝送と似ているが、IPプロトコルはipアドレス間の通信であるが、通信には複数の通信チャネルが必要であり、各チャネルを各プロセスに割り当てる使用し、UDPはポートの通信を実現する.
小まとめ:伝送層の役割、1.メッセージをグループ化します.転送プロトコルの選択を提供する.ポートパッケージ、4.エラーチェック
セッション層:ユーザアプリケーションとネットワークとの間のインタフェースであり、主にセッションの確立、管理、終了に用いられる.
主な役割:2つのエンティティの表示層に接続を確立し、使用する方法を提供し、異なるエンティティ間の表示層の接続をセッションと呼ぶため、セッション層の任務は2つのセッションプロセス間の通信を組織し、調整し、データ交換を管理することである.
表示層:主にデータフォーマットの変換、すなわち翻訳、圧縮と解凍、暗号化と復号を担当する.
主な役割:表示層はOSIモデルの第6層で、それは応用層からの命令とデータに対して解釈を行い、各種の文法に対して相応の意味を与え、そして一定のフォーマットによって会話層に伝達し、その主な機能はユーザー情報の表示問題、例えば符号化、データフォーマット変換と暗号解読などを処理することである.
アプリケーション層:アプリケーション層はネットワークシステムの中で最も高い1層であり、唯一のユーザー向けの1層でもあり、ユーザーによく使われるアプリケーションを提供するインタフェースと見なすことができる.
主な協議:HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、等
主な役割:直接ユーザーにサービスを提供し、ユーザーがネット上で完成したい各種の仕事を完成し、それは他の6層の仕事の基礎の上で、ネットの中でアプリケーションとネットオペレーティングシステムの間の連絡を完成し、ユーザーとの間の連絡を確立し、終了し、ネットユーザーが提出した各種のネットサービスと応用に必要な監督、管理とサービスなどの各種協議を完成する.また、各アプリケーション間の調整も担当する.
◆OSIモデルまとめ◆
1.上の3階はユーザーにサービスを提供し、下の4階は実際のデータ伝送を担当する.2.上位層ほどスマートである、現在の層以下のすべてのデータを認識することができ、ユーザーに近いほど、下位層ほど簡単である、ハードウェアに近い.3.下の4層の伝送単位:
伝送層:データセグメント-----メッセージネットワーク層:パケット-----パケットデータリンク層:データフレーム物理層:ビットビット
4.データの送受信
送信時データを上から下へ転送受信時データを下から上へ転送
5.データは層間で伝送することができず、各層間は論理的なインタフェースで伝送する.6.物理層は実際のデータ伝送を担当し、他の層は論理的に対応するだけである.7.OSIモデルは理論モデルにすぎず、実際のプロトコルやハードウェアに対応できない.
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TCP/IPリファレンスモデル
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汎用プロトコルスタック
◆TCPプロトコル◆
◆UDPプロトコル◆
◆IPプロトコル◆
ARP
ICMP
ピアツーピア通信
転載先:www.cnblogs.com/lyshark
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OSIリファレンスモデル
OSI(Open System Interconnect)はオープンシステム相互接続である、一般的にはOSIリファレンスモデルと呼ばれ、国際標準化機構が1985年に研究したネットワーク相互接続モデルである、このアーキテクチャ標準はネットワーク相互接続の7層フレームワーク(物理層、データリンク層、ネットワーク層、伝送層、セッション層、表示層、応用層)を定義し、すなわちOSIオープンシステム相互接続リファレンスモデルである.このフレームワークでは、オープンシステム環境における相互接続性、相互運用性、アプリケーションの移植性を実現するために、各層の機能をさらに詳細に規定する、次に、一般的な機能の知識点を整理する.
物理階層
プロトコルの役割
アプリケーション層
ユーザーにサービスを提供し、ユーザーにインタフェースを提供します.
ひょうげんそう
データの表示、暗号化、圧縮
セッションレイヤ
データの転送が必要かどうかを確認し、セッションの管理と終了を確立します.
でんそう
信頼性と信頼性の低いデータ転送、および後期のエラー検出
ネットワーク層
論理アドレスアドレッシングを行い,異なるネットワーク間のルーティングを実現する
データリンク層
ハードウェア(MAC)アドレスアドレッシング有、エラーの検証を行う
ぶつりそう
電気的特性、デバイス間でビットストリームの伝送を行う
以上のリストは汎用的なネットワークシステムモデルであり、プロトコル定義ではない.実際にOSIモデルは実際に実現されたことがないが、そのモデルの広範な指導性から、現在のネットワークプロトコルはすでにOSIリファレンスモデルの範囲内に組み入れられており、OSIリファレンスモデルは全部で7層あり、各層の役割は上に説明されているが、これもネットワークの各方面の基礎知識である.
◆層間作用◆
物理層:電気特性、装置間のビットストリームの伝送、ビットストリームの透明な伝送を実現する.
主要設備:中継器、ハブ
主な機能:隣接するコンピュータノード間のビットストリームの透明な伝送を実現し、できるだけ具体的な伝送媒体と物理設備の違いを遮断し、その上のデータリンク層がネットワークの具体的な伝送媒体が何であるかを考慮する必要がなく、通常はバイナリビットの形式でデータを伝送する.
意味:途中で伝送するデータにかかわらず、採用した設備はチャネルの役割を果たすだけで、主な役割は伝送する内容を相手のホストに完璧に伝達することである.
知識を広げる:物理層におけるツイスト線の伝送距離は100 mであり、100 mを超えると信号が減衰し、データの伝送に影響する.伝送データを正確に伝送するために、中継器は伝送信号を増幅することができ、元のデータの正確さを維持することができ、中継器は2つのイーサネットインタフェースしかない.
データリンク層:ハードウェア(MAC)アドレスのアドレッシングとエラーチェックを行い、ノード間のリンクの確立と管理を担当する.
主な設備:NIC、ブリッジ、スイッチ(二層交換)
主な機能:各種の制御プロトコルにより、エラーのある物理チャネルをエラーのない、信頼性の高いデータフレームに変更してネットワーク間の隣接ノードの信頼性の高い伝送を完了し、Macアドレスを通じてホスト間のデータの信頼性の高い伝送を担当する.
動作方式:物理層からのビットストリーム形式のデータを受け取り、フレームにカプセル化して前層に転送する.同様に、上位層からのデータフレームも、ビットストリーム形式に分解するデータを物理層に転送する.また、受信側から送信確認フレームの情報を処理する、信頼性の高いデータ伝送を提供する.
拡張知識:物理層はビットストリームを伝送し、データリンク層はフレームを伝送し、通常、この層は
(MAC)と (LLC)の2つのサブ層に分けられる.MACサブ層:主な任務は共有型ネットワークにおけるマルチユーザのチャネル競争の問題を解決し、ネットワーク媒体のアクセス制御を完成することである.LLCサブ層:主な任務はネットワーク接続の確立と維持、エラーチェック、流量制御とリンク制御を実行することである.
ネットワーク層:論理アドレスアドレッシング(IPアドレス)を行い、異なるネットワーク間のルーティングを実現することは、OSIの中で最も複雑な1層であり、通信サブネットの最も高い1層でもある.
主なデバイス:ルータ、スイッチ(3層交換)
動作方式:ルーティングアルゴリズムを通じて、そのルータ内部にルーティングテーブルがあり、メッセージ間のデータ伝送のために最も適切な経路を選択し、この層はデータリンク層と物理層の間の情報転送を制御し、ネットワークの接続を確立し、維持し、終了する.一般的に、デジタルリンク層は統一ネットワーク内のノード間の通信を解決し、ネットワーク層は主に異なるサブネット間の通信を解決する.
知識を広げる:この層の共通語データアドレス、データ交換及びルーティングアルゴリズムによって最適な通信経路を選択し、ソースノードとルーティングノードの間に複数の経路が存在する場合、本層はルーティングアルゴリズムに基づいて、ネットワークを通じてデータパケットのために最適な経路を選択し、情報を最適な経路から送信側から伝送する受信側を選択することができる.
トランスポート層:2つのユーザプロセスのエンドツーエンド間の信頼性と信頼性の低いデータ通信を実現し、エラー検出機能も有する.
主な設備:ファイアウォール、侵入検出システム
主な機能:ユーザーに信頼性の高い、エンドツーエンドのエラーと流量制御を提供し、メッセージの正確な伝送を保証する.OSIの下の3層の主な任務はデータ伝送であり、上の3層の主な任務はデータ処理であり、伝送層は第4層であるため、この層は通信サブネットと資源サブネットのインターフェースと橋渡しであり、上から下への役割を果たす.
主な役割:転送層は、セッション層とネットワーク層との間の転送サービスを提供する、このサービスは、セッション層からデータを取得し、必要に応じてデータを分割する.そして、転送層は、データをネットワーク層に転送する、データがネットワーク層に正確に転送されることを確保するため、転送層は、2ノード間のデータの信頼性の高い転送を提供し、2ノードの連絡が確定すると、転送層は監視を行う.
主なプロトコル:TCP伝送制御プロトコル/UDPユーザーデータ報告プロトコル、サービス使用のポート番号に関し、ホストはポート番号によってサービスを識別し、セッションを区別する.
TCPプロトコル:伝送制御プロトコル、信頼性、正確性、接続向けプロトコルを提供する.UDPプロトコル:ユーザーデータレポートプロトコルは、信頼性の低い、接続のない伝送プロトコルを提供する.
UDP伝送はIP伝送と似ているが、IPプロトコルはipアドレス間の通信であるが、通信には複数の通信チャネルが必要であり、各チャネルを各プロセスに割り当てる使用し、UDPはポートの通信を実現する.
小まとめ:伝送層の役割、1.メッセージをグループ化します.転送プロトコルの選択を提供する.ポートパッケージ、4.エラーチェック
セッション層:ユーザアプリケーションとネットワークとの間のインタフェースであり、主にセッションの確立、管理、終了に用いられる.
主な役割:2つのエンティティの表示層に接続を確立し、使用する方法を提供し、異なるエンティティ間の表示層の接続をセッションと呼ぶため、セッション層の任務は2つのセッションプロセス間の通信を組織し、調整し、データ交換を管理することである.
表示層:主にデータフォーマットの変換、すなわち翻訳、圧縮と解凍、暗号化と復号を担当する.
主な役割:表示層はOSIモデルの第6層で、それは応用層からの命令とデータに対して解釈を行い、各種の文法に対して相応の意味を与え、そして一定のフォーマットによって会話層に伝達し、その主な機能はユーザー情報の表示問題、例えば符号化、データフォーマット変換と暗号解読などを処理することである.
アプリケーション層:アプリケーション層はネットワークシステムの中で最も高い1層であり、唯一のユーザー向けの1層でもあり、ユーザーによく使われるアプリケーションを提供するインタフェースと見なすことができる.
主な協議:HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、等
主な役割:直接ユーザーにサービスを提供し、ユーザーがネット上で完成したい各種の仕事を完成し、それは他の6層の仕事の基礎の上で、ネットの中でアプリケーションとネットオペレーティングシステムの間の連絡を完成し、ユーザーとの間の連絡を確立し、終了し、ネットユーザーが提出した各種のネットサービスと応用に必要な監督、管理とサービスなどの各種協議を完成する.また、各アプリケーション間の調整も担当する.
◆OSIモデルまとめ◆
1.上の3階はユーザーにサービスを提供し、下の4階は実際のデータ伝送を担当する.2.上位層ほどスマートである、現在の層以下のすべてのデータを認識することができ、ユーザーに近いほど、下位層ほど簡単である、ハードウェアに近い.3.下の4層の伝送単位:
伝送層:データセグメント-----メッセージネットワーク層:パケット-----パケットデータリンク層:データフレーム物理層:ビットビット
4.データの送受信
送信時データを上から下へ転送受信時データを下から上へ転送
5.データは層間で伝送することができず、各層間は論理的なインタフェースで伝送する.6.物理層は実際のデータ伝送を担当し、他の層は論理的に対応するだけである.7.OSIモデルは理論モデルにすぎず、実際のプロトコルやハードウェアに対応できない.
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TCP/IPリファレンスモデル
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汎用プロトコルスタック
◆TCPプロトコル◆
◆UDPプロトコル◆
◆IPプロトコル◆
ARP
ICMP
ピアツーピア通信
転載先:www.cnblogs.com/lyshark