计算机网络(第7版)复习笔记

五层协议的体系结构

应用层

运输层

网络层 又叫:网际层 IP层

数据链路层 简称:链路层

物理层

同层之间交互的数据单元学名

5。应用层互相交互的数据单元叫:报文

4。运输层互相交互的数据单元:TCP:报文段、UDP:用户数据报

3。网络层互相交互的数据单元:分组 或者 或者 IP数据报(简称数据报)

2。数据链路层:

无论在哪一层传送的数据单元,都可以笼统的用“分组”来表示

对等层次之间传送的数据称为该层的:协议数据单元 PDU

实体:表示任何可发送或接收信息的硬件或者软件进程。很多情况下 就是指一个特定的软件模块

协议是控制两个对等实体(或多个实体)进行通信的规则集合

在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议,还需要使用下面一层所提供的服务

协议是水平的 服务是垂直的

使用本层服务的实体只能看见服务而无法看见下面的协议,也就是说下面的协议对上面的实体是透明的。

并非在一个层内完成的全部功能都成为服务。只有那些能够被高一层实体”看得见“的功能才是”服务“。

上层使用下层所提供的的服务必须通过与下一层交换一些命令,这些命令叫服务原语

相邻两层的实体交换信息的地方 叫 服务访问点 SAP,SAP是一个软件接口,不是真实的物理接口

层与层之间交换的数据单位称为 服务数据单元 SDU。可以是多个SDU合成一个PDU,也可与是 一个SDU划分成几个PDU

数据链路层

数据链路层使用的信道主要是

点对点信道:PPP协议

广播信道:CSMA/CD协议

名词:适配器、转发器、集线器、网桥、以太网交换机

链路:两点之间的物理线路(可以是有线也可以是无线)

数据链路:链路+实现协议的软件和硬件

网络适配器(既有软件,也包括硬件):来实现数据链路协议。一般的适配器都包括了物理层和数据链路层的功能

数据链路层主要的问题(或者说是作用):封装成帧透明传输差错检测


1.封装成帧

数据链路层点对点对分组的处理:发送端对IP数据报添加首部尾部封装成帧,接收端检测帧有无差错,有差错就丢掉

帧的构成:首部+尾部+IP数据报(帧的数据部分)

最大传送单元 MTU:帧数据部分的最大长度

SOH(00000001)和EOT(00000100)是帧的首尾定界符

ASCLL码7位编码,一共128个不同的编码,可打印的95个,不可打印的33个

2.透明传输

当帧是用文本文件(ASCLL码)组成的时候,不管从键盘上输入什么字符,都会通过这个数据链路层,仿佛是透明的一样。

但是图像文件等不保证不会出现SOH和EOT所以可能会出现阻碍(数据传输错误),解决办法是加转义字符ESC(00011011)

3.差错检测

比特差错

目前数据链路层广泛使用了--循环冗余检验**CRC**的检错技术

CRC能做到非常以接近1的概率去保证接收到的数据无比特差错,可以近似的当作“凡是接收端数据链路层接受的帧均无差错”

https://blog.csdn.net/weixin_33852020/article/details/88612066

可靠传输:数据链路层发送端发送什么,在接收端就收到什么

传输差错:分为比特差错、帧丢失、帧重复、帧失序


点对点协议PPP

PPP协议的组成

1.一个将IP数据报封装到串行链路的方法。PPP支持异步链路和面向比特的同步链路。信息部分还得有MTU的限制

2.一个用来建立、配置和测试数据链路连接的 链路控制协议LCP。通信的双方可以协商一些选项

3.一套 网络控制协议NCP其中每一个协议支持不同的网络层协议,如IP、OSI网络层、AppleTalk等

使用广播信道的数据链路层

局域网

以太网已经在局域网市场中占有了绝对优势,所以,以太网几乎成为了局域网的同义词

共享信道要着重考虑的一个问题就是如何使众多用户能够合理而方便的共享通信媒体资源。在技术上有两种方法:

1.静态划分信道

2.动态媒体接入控制。分为随意接入,受控接入

现在主要使用随机接入

适配器

计算机与外界局域网的连接是通过适配器。适配器是一块插在电脑上的网络接口卡NIC,简称 网卡

由于现在主板上都嵌入适配器了,不再单独使用网卡了,所以用适配器这个更准确的术语

适配器的内容虽然放在数据链路层中讲授,但是适配器所实现的功能却包含了 数据链路层和物理层这两层次的功能。现在芯片集成度很高,以致很难把一个适配器的功能严格按照层次关系精确划分开

网络层

网络层是使用“面向连接”还是“无连接”?

使用“面向连接”

电话服务就是面向连接的,能够向用户(电话机)提供可靠的传输服务

计算机网络如果要使用面向连接的方式,由于是分组交换的方式,那么它就要建立一条“虚电路VC”。

虚电路:

虚电路只是一条逻辑上的连接,分组沿着逻辑连接按照存储转发的方式传送,而不是真正建立了一条物理连接。电路交换的电话通信是建立了一一条真正的连接。因此分组交换的虚连接和电路交换的连接只是类似。

每个分组首部不需要填写完整的目的主机地址,只需要填写填写虚电路的编号,减小了分组开销。

在通信结束后释放虚电路。

使用“无连接”

网路层使用“无连接”的条件——电脑具有计算能力可以进行差错处理

因此网络层可以使用“无连接”。电话只是一个接听和拨号的工具,所以网络层必须进行差错控制,直接把可靠的信息传给电话。

如果使用无连接的方式,那么网络层就会变得简单了:网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。发送分组时不需要先建立连接。每一个分组独立发送,没有编号、顺序。网络层不提供服务质量的承诺。也不保证分组交付的时限。

这样简单的无连接的网络层(不管 差错处理、流量控制等),就使路由器价格低廉(与电信网的交换机相比)。

简单还有个好处就是运行方式灵活、能适应多种应用。

虚电路服务与数据报服务的对比还有其他的特点。总的来看因特网能发展到今日的规模,充分说明了淡出采用“无连接设计”的正确性


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网际协议:

ARP:地址解析协议

ICMP:网际控制报文协议

IGMP:网际组管理协议

他们之间的关系:

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