计算机网络协议概要

计算机网络协议

协议

1. 物理层

• IEEE802.3z(千兆以太网):千兆以太网技术的标准之一,制定了光纤和短程铜线连接方案的标准,目前已完成了标准制定工作 IEEE802.3z 工作组负责制定光纤(单模或多模)和同轴电缆的全双工链路标准.IEEE802.3z 定义了基于光纤和短距离铜缆的 1000Base-X,采用 8B/10B 编码技术,信道传输速度为 1.25Gbit/s,去耦后实现 1000Mbit/s 传输速度. IEEE802.3z 具有四种传输介质标准:1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CX、1000BASE-T .
• IEEE802.3ae(万兆以太网)

以太网:世界上使用最广的有线局域网

2. 数据链路层 --- 差错控制+流量控制

MAC 地址:MAC 地址就是一个网络设备在出厂的时候被设定好的一个具有全球唯一性的地址,可以作为一个主机或者网络设备的全球标识

IEEE802

• IEEE 于 1980 年 2 月成立了局域网标准委员会(简称 IEEE802 委员会),专门从事局域网标准化工作,并制定了 IEEE802 标准.802 标准所描述的局域网参考模型只对应 OSI 参考模型的数据链路层与物理层,它将数据链路层划分为逻辑链路层 LLC 子层和介质访问控制 MAC 子层.IEEE802 委员会为局域网制订了一系列标准,统称为 802 标准.其中 IEEE802.2LAN 标准定义了逻辑链路控制 LLC 子层的功能与服务,并且是 IEEE802.3,IEEE802.4 和 IEEE802.5 等标准的基标准

MAC(media access control)子层与 LLC(logical link control)子层

• MAC 子层主要解决当局域网中共用信道的使用产生竞争时,如何分配信道的使用权问题.另外负责把物理层的“0”、“1”比特流组建成帧,并通过帧尾部的错误校验信息进行错误校验；提供对共享介质的访问方法,包括以太网的带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)、令牌环(TokenRing)、光纤分布式数据接口(FDDI)等.MAC 子层分配单独的局域网地址,就是通常所说的 MAC 地址(物理地址).MAC 子层将目标计算机的物理地址添加到数据帧上,当此数据帧传递到对端的 MAC 子层后,它检查该地址是否与自己的地址相匹配,如果帧中的地址与自己的地址不匹配,就将这一帧抛弃；如果相匹配,就将它发送到上一层中
• LLC 负责识别网络层协议,然后对它们进行封装,LLC 报头告诉数据链路层一旦帧被接收到时,应当对数据包做何处理,另外负责实际电路或逻辑电路上交换通信信息的两个端系统之间的一种协议驱动通信会话建立

mac,llc

• Ethernet 协议:用于实现链路层的数据传输和地址封装
• IEEE802.3 协议:描述物理层和数据链路层的 MAC 子层的实现方法,在多种物理媒体上以多种速率采用 CSMA/CD 访问方式
• PPP 协议:用于在全双工的同异步链路上进行点到点的数据传输.

3. 网络层协议

• IP 协议:提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异
• ARP 协议:根据 IP 地址获取物理地址
• ICMP 协议:确认 IP 包是否成功到达目标地址,通知在发送过程中 IP 包被丢弃的原因
• IGMP 协议:负责 IP 组播成员管理的协议,用来在 IP 主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系.

4. 传输层协议

服务模型特性

1. TCP

• 面向连接的服务,经过握手后建立一条全双工的通道

• 提供可靠的传输,不会有字节丢失和数据冗余,保证顺序

• 拥塞控制,网络不好时,抑制发送方

2. UDP

• 什么都没有,IP 协议的傀儡,仅仅是为了确定进程端口出来的
• TCP 协议:保证数据通信的完整性和可靠性,防止丢包.
• UDP 协议:在 IP 协议上增加了端口

5. 应用层协议 --- 定义了在不同端系统上的应用程序进程如何相互传递报文

报文内容

1. 报文类型(请求报文还是响应报文)
2. 报文字段的解释
3. 进程何时,以什么方式发送接受报文

应用层体系结构

1. CS 架构:如常见的 www 服务器-浏览器架构
2. P2P 架构:文件共享,实时通话架构

传输层协议的选择
应用层的协议报文就好像是货物,要从一个进程运送到另一个进程,那传输层协议就是供选择的交通工具,衡量交通工具的主要标准有三个:数据传输是否可靠,安全性,吞吐量如何

1. 数据传输是否可靠:在比如文件传输,邮件传输等服务中就会对传输的准确性比较敏感,而像视频会议,网络游戏等就对数据是否准确到达不这么敏感
2. 吞吐量是收发双方交换比特的速率,对吞吐量敏感的应用被称为带宽敏感型应用
3. 安全性是要为应用程序提供一定的安全服务

• http 协议:浏览器和万维网服务器之间的通讯协议(TCP)
• FTP 协议:网络共享文件的传输协议(TCP)
• SMTP 协议:简单邮件传送协议,用户发信到邮件网关的传输协议(TCP)
• DNS 协议:将域名转换为 IP 地址的 Internet 服务.(UDP)