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【计网笔记】2.计算机网络体系结构

分类: 文章 • 2022-10-17 12:13:33

分层结构：实体、协议、接口、服务

  • 分层的基本原则：
    1. 各层之间是相互独立的，每层只实现一种相对独立的功能
    2. 每层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少
    3. 结构上可分隔开。每层都采用最合适的技术实现
    4. 保持下层对上层的独立性，上层单用使用下层提供的服务
    5. 整个分层结构能促进标准化工作

  • 正式认识网络体系结构：

    1. 实体：第n层中的活动元素成为n层实体，同一层实体叫做对等实体
    2. 协议：为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定【水平方向】
      - 语法：规定传输数据的格式
      - 语义：规定所要完成的功能
      - 同步：规定各种操作的顺序
    3. 接口(访问服务点SAP)：上层使用下层功能的入口
    4. 服务：下层为相邻上层提供的功能的调用【垂直方向】
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  • 数据自上而下传输图：
    【计网笔记】2.计算机网络体系结构

  • 概念总结：
    1. 网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构
    2. 计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构
    3. 每层遵循某个/些网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合
    4. 第n层在向第n+1层提供服务时，对服务不仅包括第n层本身的功能，还包括由下层提供的服务
    5. 相邻层才能提供接口，所提供服务的具体实现细节对上层是完全屏蔽的
    6. 体系结构是抽象的，实现是指能运行的一些软件和硬件

  • 比方：你在淘宝买东西

    1. 卖家包装
    2. 卖家发货
    3. 快递送达
    4. 你取快递
    5. 你拆包装
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OSI参考模型

  • 目的：支持异构网络系统的互联互通。
    ISO —> 1984 —> 开放系统互联 OSI （理论成功，市场失败）

  • OSI七层：前四层为端到端，后三层为点到点。

OSI 七层介绍

应用层：用户与网络的界面，所有能和用户交互产生网络流量的程序。

  • 典型应用层服务
  1. 文件传输 FTP
  2. 电子邮件 SMTP
  3. 万维网 HTTP

表示层：处理在两个通信系统中交换信息的表达方式(语法和语义)

  • 功能：
  1. 数据格式变换（翻译）
  2. 数据加密解密
  3. 数据压缩与恢复（视频聊天）

会话层：向表示层实体用户进程提供建立连接上有序传输数据。这是会话，也是建立同步（SYN）

  • 功能：
  1. 建立、管理、终止会话
  2. 使用校验点可使会发在通信失效时从校验点/同步点恢复通信，实现数据同步（刷B站视频的上次播放时长）

传输层负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信。单位是报文段或用户数据报。

  • 功能：
  1. 可靠传输，不可靠传输
  2. 差错控制
  3. 流量控制
  4. 复用分用
  • 复用：多个应用层进程可同时使用下面运输成的服务
  • 分用：运输层把收到的信息分别交付给上面的应用层中的进程
  • 就是把数据报文段放在一起，解析时根据端口号来区分和分配给进程

网络层：主要是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务，传输单位是数据报。

  • 功能：
  1. 路由选择 最佳路径
  2. 流量控制 限制发送方的速度
  3. 差错控制 检查传输层的错误
  4. 拥塞控制 若所有节点都来不及接收分组，而要舍弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态

数据链路层：把网络层传下来的数据报组装成帧。传输单位是帧、

  • 功能：
  1. 成帧           定义帧的开始和结束
  2. 差错控制    帧错+位错
  3. 流量控制
  4. 访问(接入)控制 控制对信道的访问

物理层：在物理媒体上实现比特流的透明传输，单位bit

  • 透明传输：不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能在链路上传送
  • 功能：
  1. 定义接口特性
  2. 定义传输模式(单工【1发1收】、半双工【对讲机】、双工【打电话】)
  3. 定义传输速率
  4. 比特同步
  5. 比特编码

TCP/IP模型&5层参考模型

【计网笔记】2.计算机网络体系结构

OSI与TCP/IP

  • 相同点：
  1. 都分层
  2. 基于独立的协议栈概念
  3. 可以实现异构网络互联
  • 不同点：
  1. OSI定义三点：服务、协议、接口
  2. OSI先出现，参考模型先于协议的发明，不偏向特定协议
  3. TCP/IP设计初考虑到异构网的互联问题，将IP作为重要的层次

【计网笔记】2.计算机网络体系结构

  • 面向连接：三个阶段，①建立连接；②连接成功，传输数据；③释放连接
  • 无连接：数据直接传输

五层模型：综合了OSI和TCP/IP的优点

  • 报文          应用层          支持各种网络应用
  • 报文段       传输层         进程与进程的数据传输
  • 数据报       网络层         源主机到目的主机的数据分组与转发
  • 帧              数据链路      把网络层传下来的数据报组装成帧
  • 比特          物理层         比特传输

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