網路7層模型理解 分段 分片 MTU MSS

2021-08-27 05:22:38 字數 2048 閱讀 8170

應用層:telnet,ftp,http,snmp 第七層:

表示層: 第六層:

會話層: 第五層:

傳輸層:tcp,udp 第四層:

網路層:ip 第三層:

資料鏈路層:sdlc,hdlc,ppp,stp,幀中繼 第二層:

物理層: 第一層:

舉個例子:

1、應用層使用ftp協議,傳遞各種引數,包括使用者名稱,密碼,ip位址,埠,檔案路徑等封裝成ftp物件

ftpinfo 往下傳遞

2、表示層:對ftpinfo物件進行加密,ftp沒有加密特性,直接往下傳遞,如果是登陸操作,會在此處進行密碼加密操作。資料的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。

3、會話層:建立到192.168.1.1的通訊連線

4、傳輸層:使用tcp協議,本機隨機埠,準備連線192.168.1.1位址21埠,並對ftpinfo進行分包處理。此外,傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題,分包整包。在這一層,資料的單位稱為資料段(segment)。

5、網路層:對192.168.1.1這個位址進行路由選擇,進行分發資料報到192.168.1.1。此外,網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。在這一層,資料的單位稱為資料報(packet)。

7、物理層:不解釋了,傳遞幀資料,返回成功或者失敗.

補充:

1、 osi的觀點是必須把資料鏈路層做成是可靠傳輸的。因此在crc檢測基礎上,增加了幀編號、確認和重傳機制。收到正確的幀就要向傳送端傳送確認。傳送端在一定的期限內若沒有收到對方的確認,就認為出現了差錯,因而就進行重傳,直到收到對方的確認為止。

這種方法在歷史上曾經起到很好的作用。但現在的通訊線路的質量已經大大提高了,由通訊鏈路質量不好引起差錯的概率已經大大降低。

網際網路廣泛使用的資料鏈路層協議都不適用確認和重傳機制,即不要求資料鏈路層向上層提供可靠傳輸的服務(因為這要付出的代價太高,不合算)。如果在資料鏈路層傳輸資料時除了差錯並且需要進行改正,那麼改正差錯的任務就由上層協議(如,運輸層tcp協議)來完成。實驗證明,這樣可以提高通訊效率。

2、 據鏈路層對上層ip包的長度是有限制的, 以典型的乙太網為例, 這個限制值即為mtu(最大值是1500位元組), 為此, ip層對上層網路層的資料也有限制, 這個限制值是mss(最大值為1460位元組)

我們設想一下, 如果應用層需要用udp傳送2000位元組的資料, 那麼加上ip頭和udp頭後, 就是2028個位元組了, 超過了mtu的限制, 那怎麼辦呢? 此時, 協議棧在ip層採用了分片的機制, 把大的應用資料拆分成若干個小的資料, 也樣就有了若干個ip包, 而且會保證每個ip包不超過1500位元組。用圖來表示就是:

可以看到, 分成了兩個ip包來傳送, 且第二個ip包沒有udp資料, 沒有埠資訊! 這一點十分值得注意。 如果過濾埠來抓包, 肯定抓不到這個ip包。 第乙個包也會有點怪異, 其中udp頭中標明的包長度包含而第二個包的應用資料長度。

我們再看看tcp, 上面說了, mss的最大值是1460(不同系統的mss值可能不一樣, 這個值是在三次握手過程的syn包中確定的, 當然, 實際中的業務資料仍然可以小於syn包中約定的 mss值)

回頭看一下, 上面udp例子中的ip分片實在ip層完成的, 而tcp分段是在tcp層完成的, 如圖

可以看到, tcp層提前完成了分段, 而且, 兩個tcp包中都有tcp頭, 這是必然的。 所以到了ip層後, 都保留了tcp頭, 當然就有了埠資訊啊。 這一點與ip層次的分片是不同的。

而且我們應該看到, 因為tcp包在tcp層已經做了限制, 這就決定了, 等tcp包達到ip層的時候, ip層的資料絕對不會超過mtu, 因此, 對於tcp傳輸來說, ip層是沒有必要分片的, 因為tcp層分段的時候, 已經考慮到了這個限制。

所以, 我們經常會說, udp傳輸中, ip分片, 是受到了mtu的限制, tcp傳輸中, tcp分段, 是受到了mss的限制(實際上最終還是受到了mtu的限制)

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