【网络安全面经】OSI七层模型每层都有什么协议

1. 物理层

• 协议举例：
  • IEEE802.3（以太网）：它定义了在局域网（LAN）中使用的有线连接标准。例如，在办公室的有线网络环境中，计算机通过以太网线连接到交换机，就是基于IEEE802.3协议。它规定了物理介质（如双绞线）的特性、信号的编码方式（如曼彻斯特编码）和传输速率（如10Mbps、100Mbps、1000Mbps等）。
  • RS - 232：这是一种常用的串行通信接口标准。它主要用于计算机的串口通信，比如早期的计算机通过串口连接调制解调器（Modem）进行拨号上网。RS - 232规定了接口的机械特性（如插头插座的尺寸和引脚排列）、电气特性（如信号电平范围）和功能特性（如各引脚的信号定义）。

2. 数据链路层

• 协议举例：
  • 以太网协议（Ethernet）：除了物理层相关的内容外，以太网协议在数据链路层也发挥重要作用。它采用了CSMA/CD（带有冲突检测的载波侦听多路访问）机制来控制多个设备在共享介质上的通信。例如，在一个使用集线器连接的以太网环境中，当多个设备同时尝试发送数据时，就通过CSMA/CD来避免数据冲突。
  • PPP（点到点协议）：常用于广域网（WAN）连接，如通过拨号方式接入互联网。PPP协议可以在串行链路上建立、配置和测试数据链路连接。它提供了身份验证、链路质量监测等功能，确保数据在点到点的链路中可靠传输。

3. 网络层

• 协议举例：
  • IP（互联网协议）：是网络层最核心的协议。它负责将数据包从源地址传输到目标地址。例如，当在互联网上发送一封电子邮件时，IP协议会根据源IP地址（如用户计算机的IP地址）和目标IP地址（如邮件服务器的IP地址）来进行路由选择，确定数据包的传输路径。IP协议有两个版本，IPv4和IPv6。IPv4使用32位地址，IPv6使用128位地址，IPv6能够提供更多的IP地址资源以满足日益增长的网络设备连接需求。
  • ICMP（互联网控制消息协议）：主要用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。比如当一个数据包无法到达目标地址时，目标主机或沿途的路由器会通过ICMP协议向源主机发送一个“目标不可达”的消息。Ping命令就是利用ICMP协议的“回显请求”和“回显应答”功能来测试网络连接是否正常。
  • OSPF（开放式最短路径优先）：是一种内部网关协议（IGP），用于在自治系统（AS）内部计算路由。在一个大型企业网络中，不同的部门网络通过路由器连接，OSPF协议可以让路由器之间交换链路状态信息，从而计算出各个网络节点之间的最短路径，使得数据包能够高效地在企业内部网络中传输。

4. 传输层

• 协议举例：
  • TCP（传输控制协议）：是一种面向连接的、可靠的传输协议。它通过三次握手建立连接，然后在数据传输过程中进行流量控制和拥塞控制，保证数据的可靠传输。例如，在浏览网页时，浏览器和Web服务器之间通过TCP协议建立连接，服务器发送的网页数据会被分割成多个TCP数据包，这些数据包按照顺序编号，接收方（浏览器）会确认收到的数据包，如果有数据包丢失，发送方会重新发送。
  • UDP（用户数据报协议）：是一种无连接的、不可靠的传输协议。它的优点是速度快、开销小。UDP适用于对实时性要求高但对数据完整性要求相对较低的应用，如在线视频流和在线游戏。以实时视频通话为例，视频数据通常使用UDP协议传输，虽然可能会有少量的数据丢失，但可以保证视频的实时播放，避免因重新发送丢失数据而产生的延迟。

5. 会话层

• 协议举例：
  • NetBIOS（网络基本输入/输出系统）会话服务：主要用于局域网内的计算机之间建立会话。例如，在Windows操作系统的局域网环境中，NetBIOS协议可以让用户通过计算机名而不是IP地址来访问共享资源，如共享文件夹和共享打印机。它负责建立、维护和管理计算机之间的会话，包括会话的建立、拆除以及会话期间的数据传输协调。
  • RPC（远程过程调用）协议：允许一台计算机上的程序调用另一台计算机上的程序。比如在分布式系统中，一个客户端程序可以通过RPC协议调用服务器上的函数或方法，就好像这个函数是本地程序的一部分一样。RPC协议隐藏了网络通信的细节，使得分布式应用的开发更加方便。

6. 表示层

• 协议举例：
  • ASCII（美国信息交换标准代码）：是一种用于文本信息表示的编码标准。它将字符（如字母、数字、标点符号等）转换为7位或8位二进制代码。例如，在计算机存储和传输文本文件时，字符‘A’可以用ASCII码表示为01000001，这样不同计算机系统之间就可以通过统一的编码标准来正确地识别和处理文本信息。
  • JPEG（联合图像专家组）：是一种常用的图像压缩标准，属于表示层协议。它通过有损压缩算法来减少图像数据的存储空间和传输带宽需求。例如，在网页上浏览图片时，为了加快图片的加载速度，服务器通常会将图片按照JPEG标准进行压缩后再发送给浏览器，浏览器再对其进行解压显示。

7. 应用层

• 协议举例：
  • HTTP（超文本传输协议）：是用于传输超文本（如网页）的协议。当用户在浏览器中输入网址并访问网页时，浏览器和Web服务器之间通过HTTP协议进行通信。例如，浏览器发送一个HTTP请求获取网页内容，服务器收到请求后返回HTML文件、图片、脚本等资源，这些资源通过HTTP协议封装并传输。
  • SMTP（简单邮件传输协议）：用于发送电子邮件。当用户通过邮件客户端发送邮件时，邮件客户端和邮件服务器之间首先使用SMTP协议。例如，用户在Outlook中撰写一封邮件并点击发送后，Outlook会将邮件按照SMTP协议的格式封装，然后发送到用户指定的邮件服务器，再由邮件服务器根据收件人的地址进行后续的转发。
  • FTP（文件传输协议）：用于在网络上进行文件传输。它有两种工作模式，主动模式和被动模式。在进行文件传输时，用户通过FTP客户端连接到FTP服务器，例如在将本地计算机上的文件上传到网站服务器或者从服务器下载文件时，可以使用FTP协议，它可以方便地进行文件的上传、下载和目录操作。