1.2 计算机网络体系结构与参考模型
1.2.1 计算机网络分层结构
计算机网络体系结构以分层的方式进行建模。
把计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构。
1.2.2 计算机网络协议、接口、服务的概念
1.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。协议由语法、语义和同步三部分组成。
语法:规定传输数据的格式。
语义:规定所要完成的功能。
同步:规定各种操作的条件和时序关系。
具有线路管理、差错控制、数据转换等功能。
2. 接口
又称服务访问点(SAP),上层使用下层服务的入口。
3. 服务
服务是指下层为紧相邻的上层提供的功能调用,是垂直的。
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,即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。
1.2.3 ISO/OSI 参考模型和 TCP/IP 模型
1. OSI参考模型(开放系统互联参考模型)
OSI有七层,自下而上分别为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层,其中,物理层、数据链路层和网络层称为通信子网,负责数据通信;会话层、表示层、应用层称为资源子网,负责数据处理。
1)物理层
任务:透明的传输比特流。
传输单位:比特。
功能:①定义接口特性;②定义传输模式:单工、单双工、双工;③定义传输速率;④比特同步;⑤比特编码
协议:Rj45、802.3等。
设备:中继器、集线器等。
2)数据链路层
任务:将网络层传下来的数据报组装成帧。
传输单位:帧。
功能:成帧;寻址;差错控制;流量控制;传输管理。
协议:SDLC、HDLC、PPP、STP和帧中继等。
设备:交换机、网桥、网卡等。
3)网络层
任务:把网络层的协议数据单元(分组)从源端传到目的端。
传输单位:数据报。
功能:路由选择、流量控制、拥塞控制、差错控制
协议:IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP和OSPF等。
设备:路由器。
4)传输层
任务:负责主机中两个进程的通信。
传输单位:报文段或用户数据报。
功能:为端到端连接提供可靠的传输服务;流量控制、差错控制、复用分用
协议:TCP、UDP等。
5)会话层
任务:提供建立连接并在连接上有序传输数据,建立同步(SYN)。
功能:建立、管理以及终止进程间的会话;使用校验点可使通信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。
协议:ADSP、ASP等。
6)表示层
任务:处理在两个通信系统中交换信息的表达方式。
功能:数据格式变换;数据压缩和恢复;数据加密解密。
协议:JPEG、ACSII等。
7)应用层
任务:用户与网络的界面。
协议:文件传输FTP、电子邮件SMTP、万维网应用HTTP 等。
2. TCP/IP模型
从低到高依次为:网络接口层(对应OSI参考模型中的物理层和数据链路层)、网际层、传输层和应用层(对应OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层)。
3. TCP/IP 模型与OSI模型的比较
1)相似之处:
采取分层;基于独立的协议栈;解决异构网络的互联。
2)不同之处:
①OSI参考模型精确地定义了三个主要概念:服务、协议、接口;
②OSI先出现,参考模型先于协议发明,不偏向于特定协议;
③TCP/IP设计之初就考虑异构网的互联问题,将IP作为重要层次;
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