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企业新闻网 2024-6-25 18:58 6231 0

物联网数据接入篇-TCP/IP模型(1)


本文先容了OSI七层模子的概念和说明,采用 TCP/IP 的四层模子来说。了解 TCP/IP 四层框架是进修物联网相关协议的根本。

物联网数据接入篇-TCP/IP模子(1)


TCP/IP模子


OSI 七层模子是一个理论参考模子,将收集通讯分别为七个条理,每一层都有特定的功用。分为:物理层、数据链路层、收集层、传输层、会话层、暗示层、利用层。

TCP/IP 协议模子,将收集通讯分别为四个条理,每一层都有特定的功用。分为:收集接口层、收集层、传输层、利用层。

物联网数据接入篇-TCP/IP模子(1)

物联网数据接入篇-TCP/IP模子(1)


OSI 模子每一层的感化:

第 7 层:利用层


为利用法式供给办事并规定利用法式中通讯相关的细节。包括文件传输、电子邮件、远程登录(虚拟终端)等协议。

物联网数据接入篇-TCP/IP模子(1)


比方


想打电话还是想发邮件,还是想传递工具。每个使命都要用到分歧工具

感化域


针对特定利用的协议。

传输信息


数据:利用法式数据

功用描写


电子邮件–电子邮件协议

远程登录–远程登录协议

文件传输–文件传输协议

首要协议


HTTP、FTP、SMTP、DNS、MudBus、OPC、CoAP、

第 6 层:暗示层


将利用处置的信息转换为合适收集传输的格式,或未来自下一层的数据转换为上层可以处置的格式。是以它首要负责数据格式的转换。

具体来说,就是将装备固有的数据格式转换为收集标准传输格式。分歧装备对同一比特流诠释的成果能够会分歧。是以,使它们连结分歧是这一层的首要感化。

比方


通讯的双方说什么说话,说中文还是英文呀。

感化域


装备固稀有据格式和收集标准数据格式的转换

传输信息


数据:数据暗示形式

功用描写


接收分歧表示形式的信息,如笔墨流、图像、声音等。

A 说话–标准说话(收集标准格式)–B 说话

首要协议


暗示层虽然没有像传输层或收集层那样广为人知的专门协议,但它支持的功用和办事是经过各类标准和协议实现的。例如,文本和图像文件的编码标准(ASCI、Unicode、JPEG、GIF等),以及数据紧缩和加密协议(如TLS/SSL的加密功用)都是暗示层处置的范围。

第 5 层:会话层


负责建立和断开通讯毗连(数据活动的逻辑通路),以及数据的朋分等数据传输相关的治理

比方


邮件已经写好了,什么时辰发送,什么时辰接收。

感化域


通讯治理。负责建立和断开通讯毗连(数据活动的逻辑通路)治理传输层以下的分层。

传输信息


数据:会话信息

感化描写


利用和利用之间建立会话。何时建立毗连,何时断开毗连以及连结多久的毗连?

首要协议


在 OS1模子Q中,会话层并没有像传输层和收集层那样有明白界说的协议,而是依靠于各类利用法式特定的协议和标准来实现其功用。

第 4 层:传输层


起着牢靠传输的感化。只在通讯双方节点上停止处置,而无需在路由器上处置。

比方


交警,庇护数据的传输。接线员,让双方可以接上头。

感化域


治理两个节点”之间的数据传输。负责牢靠传输(确保数据被牢靠地传送到方针地址)。

传输信息


段(Segments,TCP)/数据报(Datagrams,UDP)

感化描写


建立毗连、传送数据、断开毗连的进程治理。

首要协议


TCP、UDP。

第 3 层: 收集层


将数据传输到方针地址。方针地址可所以多个收集经过路由器毗连而成的某个地址。是以这一层首要负责寻址和路由挑选。

比方


寄件人找到收件人地点的小区。

感化域


地址治理与路由挑选。

传输信息


数据包,包分组。

感化描写


数据经过哪个路由传递到方针地址。

首要协议


IP、ICMP、IGMP、ARP、RARP。

第 2 层:数据链路层


负责物理层面上互连的、节点之间的通讯传输。例如与1个以太网相连的2个节点之间的通讯。

将0、1序列分别为具成心义的数据帧传送给对端(数据帧的天生与接收)。

物联网数据接入篇-TCP/IP模子(1)


比方


寄件人找到收件人唯一的收件地址。

感化域


互连装备之间传送和识别数据帧。

传输信息


数据帧,经过封装的比特流

感化描写


数据帧与比特流之间的转换

首要协议


NFC、蓝牙、RFID、2G、3G、4G、5G、NB-IoT、zigbee、Wi-Fi、Z-wave、LoRa、USB、RS232、RS485、以太网

第 1 层: 物理层


比特流与电子信号之间的切换。

比方


发电磁波,0、1 编码。

感化域


以“0”“1”代表电压的凹凸、灯光的闪灭。界定毗连器和网线的规格。

传输信息


比特流,0 和 1。

感化描写


负责0、1比特流(0、1序列) 与电压的凹凸、光的闪灭之间的交换。

首要装备


调制解调器、无线电、光纤。这里就不是协议了。在 TCP/IP 七层模子,这一层与数据链路层合并了。

OSI 七层协议表格


物联网数据接入篇-TCP/IP模子(1)


后记


这是开篇,写先容 OSI 七层模子。以后几篇会讲每一层模子对应的支流协议,会采用 TCP/IP 的四层模子来说。大师也看出来了,上三层的协议可以归位一大类,分小类欠好分,下二层也是这样。

了解 TCP/IP 四层框架是进修物联网相关协议的根本。进修协议是做好物联网装备数据接入、监控、报警、下控、运维、数据分析、智控的根本。

接下来几篇会写:物联网数据接入篇-收集接口层的协议(2)、物联网数据接入篇- 收集层和数据传输层协议(3)、物联网数据接入篇- 利用层协议(4)、物联网数据接入篇- 物联网硬件(5)……

我阅读了大量的书籍和文章,汇总出了 TCP/IP 四层框架的首要协议、物联网装备的首要协议。工作量之大,超越预期。我看了 B 站《希赛关于软考收集工程师的全套视频教程》,看了《图解 TCP/IP》,看了大量的文章和视频。又连系之前的物联网行业的从业经历,整理出来这篇文章。

期望大师的激励与支持,接待大师交换。

本文由 @跃曰 原创公布于大家都是产物司理。未经作者答应,制止转载。

题图来自Unsplash,基于CC0协议。

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