1、计算机网络分层结构
两种国际标准:
- ISO/OSI:法律上的国际标准,不过并没有得到市场的认可
- TCP/IP:事实上的国际标准,获得了最广泛的应用
2、计算机网络协议、接口、服务等概念
计算机网络的体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合
1)网络协议
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议(network protocol)。由以下三个要素组成:
- 语法:数据与控制信息的结构或格式
- 语义:需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应
- 同步:即事件实现顺序的详细信息(时序)
2)实体与协议
- 实体:表示任何可发送或接受信息的硬件或软件进程
- 协议:是控制两个对等实体(或多个实体)进行通信的规则的集合
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的服务
3)协议与服务
- 协议是“水平的”,即协议是控制对等实体之间通信的规则。
- 服务是“垂直的”,即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
下面的协议对上面的服务是“透明”的,即本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议
- 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方,称为服务访问点SAP(Service Access Point)
- 协议必须把所有不利的条件事先都估计到,而不能假定一切都是正常的和非常理想的,还必须非常仔细的检查这个协议能否应付各种异常情况
3、ISO/OSI 参考模型和 TCP/IP 模型
- OSI 七层模型:概念清晰、理论也较为完整、但它既复杂又不实用
- TCP/IP 四层模型:实质上只有上面三层,最下面的网络接口层并没有什么具体内容
- 五层模型:综合 OSI 和 TCP/IP 的优点,学习计算机网络时采用。实际应用中还是 TCP/IP 四层模型。
1)五层模型
- 应用层:通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。数据单位为报文。
- 运输层:为进程提供通用数据传输服务。主要使用以下两种协议
- TCP:传输控制协议(Transmission Control Protocol)。提供面向连接、可靠的传输服务。数据单位是报文段
- UDP:用户数据报协议(User Datagram Protocol)。提供无连接、尽最大努力的传输服务。数据单位是用户数据报
- TCP 主要提供完整性服务,UDP 主要提供及时性服务。
- 网络层:为主机提供数据传输服务。把传输层传递下来的报文段或者用户数据报封装成分组。最重要的协议是 IP (网际协议,Internet Protocol)。
- 数据链路层:为同一链路的主机提供数据传输服务。把网络层传下来的分组封装成帧。
- 物理层:主要负责在物理线路上传输原始的二进制数据
2)OSI
其中表示层和会话层用途如下:
- 表示层 :数据压缩、加密以及数据描述,这使得应用程序不必关心在各台主机中数据内部格式不同的问题。
- 会话层 :建立及管理会话。
五层协议没有表示层和会话层,而是将这些功能留给应用程序开发者处理。
3)TCP/IP
它只有四层,相当于五层协议中数据链路层和物理层合并为网络接口层。
TCP/IP 体系结构不严格遵循 OSI 分层概念,应用层可能会直接使用 IP 层或者网络接口层。