从零开始的计算机网络词汇解释(一)分层模型基本术语

序言:

笔者系某大学2019级网络工程专业学生,本学期开始进行计算机通信网络的学习。基于提前预习、解释部分词汇含义,课后复习、修正词汇理解的方式来提升对计算机网络的理解。
从零开始的计算机网络词汇解释系列即是笔者学习过程的一个记录,通过是什么?为什么?怎么样三个层次对词语进行描述,共四个章节。每当有了新的理解即会进行更新,在此过程中,很大可能有着对词汇错误的解释,恳请大家指出。
本系列由小组三人共同完成。其中核心词汇三人都要进行查阅,解释,再结合队友的解释进行更深层次的理解。非核心词汇则小组分工处理,减轻负担。
计算机网络词汇解释(一)(繁简俱在,结构非常清晰)
计算机网络词汇解释(一)——网络协议体系(易于理解,拓展内容多)
本系列则是包含大量笔者的感悟,希望能为您带来帮助!

在文章的开头,有必要强调一点,一定不要小看小组合作的力量!找一个队员积极向上,充满活力的队伍对思维启发,学习的敦促作用是巨大的。尤其是对某些事物的理解方面,每个人往往都有着不同的理解,作出的解释也是有着相当的差异,这些差异并不代表是错误,更多的是我们主观意识未曾考虑到的方面。当你和队友交流时,你往往会说出:有道理!然后再次审视自己的结果,发现曾今被自己狭隘的眼光忽视的方面。
举一个简单的例子:对是什么为什么怎么样?三个词汇的解释。笔者认为,是什么意味着对该词汇进行最简单的定性描述,例如协议即是对等实体共同遵守的一组规则集(信息格式、内容、动作等),它不一定需要让人一眼就能明白它代表了什么,而是通过精炼的词语准确的表示它。为什么是对词汇的补充,它为什么会存在?即它的作用是什么。怎么样是它的优点是什么?为什么在多种的可能性里面我们唯独选择了它?这其中一定有着相当的道理,而笔者查阅资料就是为了解释这件事情。
但是就在两个队友之间,就发生了显著的不同。队友A:是什么是对词汇的解释和描述,为什么是为什么我们会创造出它?我们用它完成什么目的?。怎么样是没有它会怎么样! 队友B:怎么样有着相当的灵活性,或是拓展,实体之间怎么样交流?或是某项功能怎么样实现?
在词汇解释的开头我们就产生了分歧,但笔者认为,侧重点不同,共同完成一项任务,对一门课程的学习是有着相当大的作用。

核心词汇:

OSI:(Open System Interconnection)开放系统互联参考模型。
为建立通信所必要的一套双方遵守的分层参考模型,规定了信息在各个层次的存在形式和层与层之间的传输方式。使得通信对方能将收到的原始数据一层一层逐步还原为真实信息。
OSI参考模型的存在使得任意两台设备之间通过遵循同一套交流方法,能够完成互相的信息交流。不需要考虑操作系统、设备的差异性,从而更加的具有普适性

封装: 为SDU添加本层实体的控制信息,使其成为PDU传向下一层。
类似邮件的投递,写信人将信件封装在信封中,交给邮递员,邮递员只知道源地址和目的地址。邮递员将这封信封装在运输车中,卡车司机只知道这封信前往的城市。(或许可以认为封装其实是逐步将控制信息模糊化?使得低层系统(可能没有高层那么强大的功能)能够高效完成任务。让一只宠物狗狗拿着钱去超市给您买一瓶可乐基本是办不到的。但如果您写一张纸条+三元钱封装在一封信里,让狗狗叼着去。那么同为人类的店员打开信封读取信息,给狗狗一瓶可乐,完美。狗狗不能做到和人一样交流,但只是让它叼着一封信去便利店,我想这一点还是能做到的。)
它的优点其实在上一段落中已经解释了,利用封装,我们可以让低层系统不需要处理更多的信息,只需要让它完成自己最擅长的工作,使整个通信过程更加的高效。

协议: 对等实体共同遵守的一组规则集(信息格式、内容、动作等)。
类似不同语种国家之间的交流。我们常常采用一种互相遵守的方式(采用英语交流)来完成互相的通信。协议就是我们遵守的规范,它通过约束我们的通信方式(严格按照协议的方式进行通信),来保证通信的正常完成。
中国人的性情总喜欢调和,折中的。譬如你说,你们学学x语吧,这样更方便我们的沟通,大家一定不是特别乐意的(凭啥你不学我们的语言?)但如果你主张停止交流,他们就会来调和,同意学x语了。

实体: 一种进程(软件)或是具有逻辑判断的硬件。
作为层中的活跃元素。执行协议,完成本层功能。由于尚未接触实体实例,目前我对实体的定义即是打工人。层是工作单位,某层的实体就是其中的员工,将上下层输入的数据进行封装/解封处理,再输出给下上层。对数据进行处理的过程就是执行协议,完成该层功能。
每层中可以存在多个实体,完成不同的功能。是否存在实体之间的合作,也是有意思的一个点。

时序图:时间先后关系描述通信交互过程的图。
可以通过绘图的形式,直观表示通信过程。
从零开始的计算机网络词汇解释(一)分层模型基本术语_第1张图片
图片引用自教学ppt。图中的教师和学生即为通信双方,时间轴指向下方,我们通过时间的变化,可以清晰的明白发生了一件喜闻乐见的事。

非核心词汇:

协议栈: 一个特定系统所使用的一组协议。
目前认为“栈”是集合的意思,与数据结构中的栈无关联。协议栈指的就是一整个系统协议的集合。

虚通信: 指协议体系实体之间的横向关系和处理原则。
在OSI模型中,各层实体为处理SDU而增加的控制信息是另区放置的(封装,加在数据的头部),不会对SDU本身的内容进行修改。传递至通信对方的对等层时,下层增加的控制信息已被解封,所以对等层得到的是完全一致的结果,就好像是对等层之间直接传输。
任一从低层得到的数据都是对方同层对等实体发送的数据。所以下层实体对高层实体是透明的,每层协议只需要考虑对等实体间的交互过程。模块化更加明显,下层软硬件的更换不会产生较大影响。

SDU: 服务数据单元(Service Data Unit)。
SDU是某个子层中未被处理的数据,对应于上一层的PDU。
相对于PDU只是名字的变化,意指本层即将进行处理的数据,处理完毕后即更名为PDU。

IETF: 国际互联网工程任务组(The Internet Engineering Task Force)。
IETF负责互联网相关技术规范的研发和制定。
协议通过约束通信双方的形式,来确保通信的顺利完成。那么IETF作为规范制定组织,它为我们各国之间的技术交流有着不可磨灭的贡献,因为有效交流的基础是遵守同一套规范。

IEEE: 电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers)。
IEEE志在科学和教育,并直接面向电子电气工程、通讯、计算机工程、计算机科学理论和原理研究的组织,以及相关工程分支的艺术和科学。
IEEE承担着多个期刊和会议组织者的角色,制定了全世界电子、电气、计算机科学领域30%的文献,超900个现行工业标准,每年发起或合作举办超300次国际技术会议。在电子、电气、计算机领域有着惊人的影响力,其制定的规范也有效促进了世界电子、电气、计算机的发展。

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