自考那些事儿（八）：计算机网络原理（原理篇）之网络各层

 

【前言】

    试虽然考完了，但是对这门学科的学习却没有结束，考完后再来看感觉却更好。

    在上篇博文—《自考那些事儿：计算机网络原理（总述篇）》对整本书进行宏观的讲解，本篇博文则详细讲解其中的最为精彩的部分——网络各层。

    何为网络各层？有的人或许会犯嘀咕，在软件开发中有经典的三层架构来解耦，网络实际执行的标准—TCP-IP参考模型将咱们的网络分成了四个层次，它的目的则在于能使得通讯准确、快速、安全。究竟是如何实现这三点那？？？接下来内容会为您揭晓答案。

【内容】

      老规矩，用图说话：

          ·两台计算机通讯的示意图（以FTP为例）：

              

             说明：客户端A—>客户端B 发信息流程（客户端B—>客户端A过程类似）：

                1、客户端应用层软件生成需要发送的信息

                2、此信息依次经过传输层，网络层，链路层加工形成最终需要发送的数据。

                3、客户端A的网卡将需要发送的数据发出，经介质传输到达客户端B的网卡。

                4、客户端B接受到客户端A发送的数据后依次经链路层、网络层、运输层的解析后到达应用层。

                5、客户端B应用层解析后读出其中的信息。

           ·各层涉及的知识示意图：

                           

              说明：

                 1、物理

                  总述：它是网络各层的最低层，最终的数据通过它来传输，它不负责解开数据只负责数据传输。

                 （1）协议：此协议根据不同的物理接口而定，物理接口我们都很熟悉，比如计算机的网卡接口、交换机路由器等网络传输设备的接口等。不同的生产厂商按照这些国际标准根据自己生产的设备而形成滴。

                 （2）介质：一般分两类：①有线形式—双绞线、同轴电缆、光纤 ②无线形式—无线（电磁波）

                 （3）通信技术：模拟&数字—数据的传播形式、异步&同步—数据传播的时差性。

                 （4）编码：模拟信号<——>数字信号[调制解调器]

                 （5）交换：

                     ①电路：传输路线固定——建立、数据传输、拆除；路线专用；

                     ②报文：传输路线不固定；

                     ③分组：虚电路——提前建立路线但此路不专用共用；数据报：没有建立路线，路由选择；

                     ④高速：光交换；

                 2、数据链路

                   总述：向网络层提供服务，有差错和流量控制功能，因有MAC地址标识从而在局域网中传输做为标识。

                  （1）功能：接受到网络层传递过来的数据后加入MAC标识以及差错控制等信息，局域网中通过MAC来寻路，通过差错控制来保证数据正确。

                  （2）差错控制：接受端通过一些算法：奇偶校验、循环冗余等来判断发送端发送过来的数据是否正确。

                  （3）协议：通过停等协议、顺序接收管道协议、选择重传协议来保证接受方接受到的发送方的数据是正确的，如果有错误如何让其再次发送一次。

                  （4）规程：二进制同步通信、高级数据链路控制不同；不同的规程定义不同的数据帧格式从而适应该规程下的需求。

                 3、网络

                   总述：为传输层提供服务，因有IP地址从而在广域网中可以传输，可进行拥塞控制。

                  （1）服务：分类——虚电路服务（优点：稳定、快；缺点：建立需时间，耗费资源）、数据报服务（优点：无需建立连接；缺点：不稳定，速度相对来说慢）。

                  （2）路由：选择算法，通过这些算法比较最终选出一个能产生出最适用于实际情况的路由。

                  （3）拥塞控制：很多计算机在通讯必然会产生拥塞，当拥塞时通过什么机制来控制：①分散到其他路；②在本路采取一定措施，使得数据不乱。

                  （4）服务质量：不同的服务对于这四个指标（可靠性、延迟、抖动、带宽）要求不同，根据具体的服务对象来确定指标从而确定实施方案。

                  （5）网络互连：因有IP的标识从而使得局域网可以相互连接从而形成广域网。

                 4、传输

 

                   总述：为应用层提供服务，分为TCP与UDP两种形式，传输层也进行了拥塞控制。

                  （1）概念：①服务②要素—寻址、建立连接、释放连接；③目的：可靠端到端服务，独立网络传输服务。

                  （2）控制：滑动窗口、重传机制、拥塞控制。

                  （3）协议：TCP与UDP协议简介。                

                 5、应用

 

                   总述：网络最终的目的为用户提供服务，应用层是为用户展现这些服务。

                  （1）域名：提供IP和域名对应关系，网络传输层中标识是IP但不利于人类记忆，域名人类记忆方便，所以就需要一个转换，域名服务器则提供这个转换功能。

                  （2）电子邮件：专门为电子邮件提供服务。

                  （3）ＷＷＷ：为HTTP提供服务，浏览网页。

                  （4）FTP：文件传输提供服务。

                  （5）Telnet：为远程提供相应的服务。

                 友情提示：小编将在接下来的实战篇为大家继续分享这些有趣的应用。

【总结】

      知其然知其所以然，先整体知道这些知识之间的关系以及为什么用后再去学习或理解具体的东西就轻松多了。

      走过这遍后又丰富自己的知识体系，在当今这个网络化的时代，这些原理性的知识还是蛮有用滴。