计算机网络基础：4网络体系结构

网络体系结构

• 相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的
• “分层”将庞大的问题转化为若干个小问题，以便比较容易研究和处理
• 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

OSI参考模型：理论模型

• OSI参考模型定义网络通信的层次结构、层次之间的相互关系与各层提供的服务
• 只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其它任何系统进行通信

OSI-分层原则

1.网络各结点都具有相同的层次
2.不同结点的同等层具有相同的功能
3.同一结点内相邻层之间通过接口通信
4.每层可以使下层提供的服务，并向其上层提供服务
5.不同结点的对等层通过协议来实现对等层之间的通信

OSI-层次

• 物理层：利用传输介质实现比特序列（二进制位）的传输
• 数据链路层：采用差错控制与流量控制方法，使得有差错的物理线路变成无差错的数据链路
• 网络层：实现路由选择、分组转发与拥塞控制等功能，为“分组”传输选择“最佳”的路由
• 传输层：向高层用户提供可靠的“端-端”通信服务，向高层屏蔽下层数据通信的具体细节
• 会话层：维护两个通信计算机之间的进程通信，管理数据交换
• 表示层：处理两个通信的计算机系统的数据表示方式，完成数据的格式变换、加密与解密、压缩与恢复
• 应用层：为应用软件提供多种网络服务，例如万维网、文件传输、电子邮件与其它服务等

OSI-通信过程

• 主机A从上至下将数据进行处理
• 数据在每一个层次都会进行处理，处理方式就是在数据前面添加一个具有本层特点的首部
• 而数据在没经过一次之后，都会拥有在传输过程中的每一项功能，最终数据传输到物理层，变成能在网络信道中传输的信号（比特流），传输到主机B
• 主机B将对数据的每层首部进行移除，最终使数据能被主机B所接受
• 封装：逐层添加数据首部
• 解封装：逐层将数据首部去除

TCP/IP参考模型：因特网标准

• 网络接口层：是TCP/IP参考模型的最低层，它负责通过网络发送和接受IP数据报
• 互联网层：使用IP协议提供“尽力而为”的网络分组传输服务。将运输层报文封装成IP数据报，选择适当的发送路径，并将数据报转发到下一个结点
• 运输层：负责在会话的进程之间建立和维护“端-端”的连接。定义了两种不同的协议：传输控制协议（TCP）与用户数据协议（UDP）
• 应用层：和OSI参考模型的应用层类似，为应用软件提供多种网络服务

TCP/IP协议栈（结构）

两种参考模型比较