计算机网络 - 第一章(下)

1.2_1 分层结构、协议、接口、服务_哔哩哔哩_bilibili1.2_1 分层结构、协议、接口、服务是王道计算机考研 计算机网络的第7集视频,该合集共计76集,视频收藏或关注UP主,及时了解更多相关视频内容。https://www.bilibili.com/video/BV19E411D78Q?p=7&spm_id_from=pageDriver&vd_source=50f3dec46a96ae2249298597e20e8b79

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1.2 体系结构&参考模型

1.2.1 分层结构、协议、接口、服务

  • 网络体系结构是从功能上描述计算机网络接口。
  • 计算机网络体系结构(简称网络体系结构)是分层结构
  • 每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能。
  • 计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。
  • 第n层在向n+1层提供服务时,此服务不仅包含第n层本身的功能,还包含由下层服务提供的功能。
  • 仅仅在相邻层间有接口,且所提供服务的具体实现细节上一层完全屏蔽。
  • 体系结构是抽象的,而实现是指能运行的一些软件和硬件。

为什么要分层?

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为了解决计算机网络复杂大问题  => 分层结构(按功能)

分层的基本原则

  1. 各层之间相互独立,每层只实现一种相对独立的功能
  2. 每层之间的界面自然清晰,易于理解,相互交流尽可能少
  3. 结构上可分割开。每层都采用最合适的技术来实现。
  4. 保持下层对上层的独立性,上层单向使用下层提供的服务。
  5. 整个分层结构应该能促进标准化工作

分层相关的概念

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  • 实体:第n层中活动元素称为n层实体。同一层实体叫对等实体。
  • 协议:为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。[水平]

协议包括:

语义(规定所要完成的功能)、语法(规定传输数据的格式)、同步(规定各种操作的顺序)

  • 接口(访问服务店SAP):上层使用下层服务的入口 
  • 服务:下层为相邻上层提供的功能调用[垂直]

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SDU服务数据单元:为完成用户所要求的功能而应传送的数据

PCI协议控制信息:控制协议操作的信息

PDU协议数据单元:对等层次之间传送的数据单位 

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1.2.2 OSI参考模型

 计算机网络分层结构分为:七层OSI参考模型(法定标准)、四层TCP/IP参考模型(事实标准)

=>  五层的体系结构

ISO/OSI参考模型怎么来的?

IBM公司/SNA DEC公司/DNA TCP/IP美国国防部等等提出网络体系结构

目的:支持异构网络系统的互联互通

国际标准化组织(ISO)于1984年提出开放系统互联(OSI)参考模型

但是理论成功,市场失败!

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计算机网络 - 第一章(下)_第7张图片 计算机网络 - 第一章(下)_第8张图片

  •  应用层:所有能和用户交互产生网络流量的程序。

        典型的应用层服务:文件传输(FTP) 电子邮件(SMTP) 万维网(HTTP)

  • 表示层:用于处于在两个通信系统中交换信息的表示方式(语法和语义)

        相关协议:JPEG、ASCll

        功能一:数据格式变换

        功能二:数据加密解密

        功能三:数据压缩和恢复

  • 会话层:向表示层实体\用户 进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据。这是会话也是建立同步(SYN)

        相关协议:ADSP、ASP

        功能一:建立、管理、终止会话

        功能二:使用校验点可使会话在通信失效时从校验点\同步点继续恢复通信,实现数据同步

        适用于传输大文件

  • 传输层:负责主机中两个进程的通信,即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据报

        主要协议:TCP、UDP

        功能一:可靠传输、不可靠传输

        功能二:差错控制

        功能三:流量控制

        功能四:复用分用

  • 网络层:主要任务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。

        网络层的传输单位是数据报

        主要协议:IP、IPX、ICMP、IFMP、ARP、RARP、OSPF

        功能一:路由选择

        功能二:流量控制

        功能三:差错控制

        功能四:拥塞控制

  • 数据链路层:主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧。

        数据链路层\链路层的传输单位是帧

        主要协议:SDLC、HDLC、PPP、STP

        功能一:成帧(定义帧的开始和结束)

        功能二:差错控制 帧错+位错

        功能三:流量控制

        功能四:访问(接入)控制 控制对信道的访问

  • 物理层:主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输

        物理层传输单位是比特

        透明传输:不管所传数据是什么样的比特组合,都应当能够在链路上传送

        主要协议:Rj45、802.3

        功能一:定义接口特性

        功能二:定义传输模式 单工、半双工、双工

        功能三:定义传输速率

        功能四:比特同步

        功能五:比特编码

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 1.2.4 TCP\IP协议

OSI参考模型与TCP/IP参考模型

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OSI参考模型与TCP/IP参考模型相同点

相同点

  1. 都分层
  2. 基于独立的协议栈的概念
  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,参考模型先于协议发明,不偏向特定协议
  3. TCP\IP设计之初就考虑到异构网互联问题,将IP作为重要层次
  4. 两者在网络层和传输层上对比

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 面向连接分为三个阶段

第一是建立连接,在此阶段,发出一个建立连接的请求。

第二阶段,只有在连接成功建立之后,才能开始数据传输。

第三阶段,接着,数据传输完毕,释放连接。

无连接没有那么多阶段,直接进行数据传输

五层参考模型

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总结: 

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第一章总结

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