第一章 概論 計算機網絡筆記 學堂在線 1.4 網絡體系結構和協議
1 分層
對每一層進行定義:
下一層為本層提供的服務
本層為上一層提供的服務
本層需要完成的功能
對相鄰層之間接口進行定義:
n層通過接口發出服務請求,n-1 層通過接口提供服務響應。
只要n層與n-1 層之間的接口不變,其它層的變化不會對n層實現過程產生影響
分層的原則:
每一層的功能相對獨立,相鄰層之間功能劃分清晰
功能層越多,功能層實現越簡單,但網絡運行效率越低,必須綜合考慮實現難度與運行效果
分層結構實例:
PC結構: 操作系統 --> BIOS --> 主板(不同主板提供的接口不同,但是BIOS給操作系統的接口只有一個)
2 網絡體系結構與協議
對等層:在兩端分層結構中處於同一地位,起相同作用的功能層。
協議:兩端對等層之間的約定和規範
協議的三個要素:
語法:相互交換的信息的結構和格式
語義:相互交換的信息種類,接受方應該做出的反應
時序:各個事件發生順序
網絡體系結構:(網絡體系結構是分層結構和協議的集合)
垂直方向的分層結構
水平方向兩端功能相同層之間的協議
3 OSI網絡體系結構
OSI是國際標準化組織最早定義的網絡體系結構,全稱是開放體系互連/參考模型(OSI/RM)
其把網絡功能劃分為7層:(從底層開始向上)
1 物理層:實現二進制位流的傳輸過程。(物理層有軟件有硬件)
2 數據鏈路層:實現差錯控制,封裝數據成分組。
3 網絡層:核心功能是路由,也就是為分組選擇正確的傳輸路徑
4 傳輸層:實現進程之間的通信。數據攜帶進程標識符
5 會話層:用於管理兩個進程會話的過程
6 表示層:同一通信雙方描述傳輸信息所使用的語義和語法
7 應用層:
PDU:對等層傳輸的數據單位。Protocol Data Unit
SDU:上層協議數據單元提交給下層,作為下層的服務數據單元。Service Data Unit
OSI體系結構的特點:
1 其實分層結構,基於特定網絡環境定義每一層的功能
2 每一層只定義了功能,沒有系統指定對等層之間的協議。因此每一層封裝的信息沒有具體定義
3 沒有真正基於OSI體系結構的實際網絡
OSI體系結構的作用:
分層結構和每一層的功能為網絡設計和實現提供了依據
分層結構和每一層的功能為理解網絡提供了思路
4 TCP/IP體系結構
其網絡環境:1 不同類型網絡的互連:既要實現同一網絡終端之間通信,也要實現不同網絡終端之間通信
不同傳輸網絡互連方式、交換方式不同
2 無法定義統一的物理層和鏈路層
1 網絡接口層:其將IP分組封裝成適合通過該網絡傳輸的幀格式。
不同類型的網絡有著不同的網絡接口層,有著相應的網絡接口協議
2 網際層:實現連接在不同類型網絡上的兩個終端之間的通信過程
3 傳輸層:增加了差錯控制和擁塞控制功能
4 應用層:合了OSI三層的功能
數據封裝過程:
應用層:產生數據
傳輸層:增加傳輸層首部,形成報文
網際層:增加IP首部,形成分組
網絡接口層:增加幀首部,形成幀
為了將TCP/IP體系結構的網際層等同於OSI體系結構的網絡層,目前通常通過處理對象來確定該功能層的名稱。
物理層:處理對象是二進制位流
數據鏈路層:處理對象是特定傳輸網絡對應的幀
網際層:處理對象是IP分組
TCP/IP體系結構不同於OSI之處和成功的原因:
1 簡潔的分層結構
2 網絡接口層的開放性:網絡接口層為網際層屏蔽了不同類型網絡之間的區別
3 定義了各層協議
第一章 概論 計算機網絡筆記 學堂在線 1.4 網絡體系結構和協議