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。

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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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4. 五层参考模型

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