计算机网络学习笔记——分层模型协议服务连接模式标准化组织
Posted Couldhelp
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了计算机网络学习笔记——分层模型协议服务连接模式标准化组织相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
文章目录
前言
笔者系电子科技大学2019级在读本科生，针对本学期学校开设的计算机通信网课程，将学习笔记以博客形式上传到CSDN上以便日后复习整理，其中的瑕疵欢迎大家向我指正，在评论区多多交流讨论。
概念
一、两种参考模型
网络体系结构（Network Architecture）：层和协议的集合。
1、OSI参考模型
下四层（物理层、数据链路层、网络层、传输层）与通信紧密相关
上三层（应用层、表示层、会话层）与应用紧密相关
- 物理层服务：提供无结构bit流传输
- 数据链路层服务：帧传输，使物理信道对网络层呈现为可靠的通道（纠错功能：成帧、帧差错检测、帧差错处理（重传）、流量控制（控制线路两端速率一致））
i. 链路层等效为网络层的分组传输信道
ii. 提供信道上两点之间的通信管理功能 - 网络层服务：为传输层提供穿越网络的通信服务（最常用协议：IP）
- 传输层服务：屏蔽具体网络细节和不同网络差异，为上层提供与具体网络无关的通信服务（解决丢包、拥塞等问题，其中的TCP协议与IP协议配合）分流与复用功能
- 会话层：决定源端和目的端何时进行何种通话
- 表示层：为应用层要传输的信息内容提供语法和语义表示
- 应用层：各种使用网络通信的应用都属于应用层
2、TCP/IP参考模型
TCP（Transmission Control Protocol）
IP（Internet Protocol）
TCP/IP模型：
3、OSI与TCP/IP的比较
OSI更倾向于面向连接，TCP/IP给用户提供两种方式；前者通用性强，后者实用性强。
服务原语：OSI更适合对硬件动作的描述，程序流程中难以表述；TCP/IP基本都是主动调用底层服务原语，利用原语返回值实现指示、确认。
二、协议和实体
协议（Protocol）：对等实体共同遵守的一组规则集（对等层）
协议三要素：1.语法：PDU的格式2.语义3.同步（时序）
时序：完成一件事情的过程，先后过程
时序图：以时间先后关系描述通信交互过程的图（纵轴从上到下为时间轴从前往后）
实体（Entity）：
- 层中的活跃元素。执行协议、完成本层功能。
- 每层中可同时存在多个实体
- 用硬件或软件实现（软件的进程/具有逻辑判断的硬件）
对等实体（Peer Entity）:同一层存在通信关系的实体，协议存在于对等实体中。
三、封装和解封
1、
缓冲区：新的头部总在最前面，以备第一时间处理；从后向前填充。
头部PDU用结构体实现；封装——入栈；解封——弹栈；
协议数据单元（PDU）由头部（Header）+数据（Data）形成
① 头部：本层实体的控制信息
② 数据：需要传递的数据载荷
2、
PDU(Protocol Data Unit) ：PDU用于描述对等层之间的通信
SDU(Service Data Unit)：SDU用于描述上下层之间的通信
四、服务（接口、SAP、原语）
接口模型术语
ICI，接口控制信息（Interface Control Information）
辅助实体实现DU传输的参数（每个服务原语都有辅助参数）；如：SendTo（对方地址，…，DU）中【对方地址,…】即为ICI
SDU=上层【PDU】，即本层【DU】上下层之间传递的数据单元
IDU=【ICI，SDU】，表示上下层传递的信息和数据
服务原语：
- 请求（Request）上层请求下层执行操作（建立连接、发送数据等）
- 指示（Indicate）下层向上层递交事件（请求建立连接、接收数据等）
- 应答（Respond）上层向下层答复事件的响应（同意建立连接等）
- 确认（Confirm）下层向上层答复请求的执行结果（连接成功建立等）
指示和确认不好利用软件实现
接口 = 层间接口；
接口包含系统原语（函数）和服务访问点（端口）
服务访问点（SAP Service Access Point）
- 是一个TCP实体（不是多个）提供的支持
- 通过SAP标识不同的上层实体
- SAP应用：一对一传输，多对多传输（表示上层实体）
协议栈：某一系统所使用的协议列表，每层一个协议。
利用SAP产生协议间的关联组合称为协议栈
五、面向连接和面向无连接
（一）实体间的通信方式：
- 有头有尾的交流：获得许可才开始，不强行插入第三方；Connection Mode（（面向）连接模式）；可预判，容易实现控制，通信质量更高，更可靠。例如-TCP
保证可靠服务地技术：
① 差错控制：序号、确认、重传
② 流量控制：有效同步双方
缺陷：建立连接的传输延迟，协议实体工作复杂，实现难度大，且与下层是否提供可靠的通信服务有关。 - 不受限制，自由地交流：随时进行，谁都可以；Connectionless Mode（（面向）无连接模式）；通信随机发生，灵活但难以提高可靠性。例如-浏览Web网页
不（保证）可靠服务特点：
①PDU无需编号、也无需初始同步
②可以有应答、也可以无应答
③协议实体功能简单、容易实现
六、虚通信与透明通信
1.实通信：数据/信号在线路上的传输及控制【仅存在物理层】
2.虚通信（横向）：各层直接通信的对象是对等层，但数据不是直接交付，而是由下层转交。
3.封装/解封保障了“虚通信”原则
4.透明通信（纵向）：强调上下层实体之间的关系，下层实体对高层实体是透明的，对等实体之间的中继节点对该实体来说是透明的。每层协议与下层相对无关，每层协议只考虑对等实体见的交互过程。
5.分流和复用技术
（网络层<->传输层）分流：提高传输层的传输速度；
（网络层<->传输层）复用：降低通信费用；
七、标准和标准化组织
电信领域
ITU-国际电信联盟
- ITU-R无线通信
- ITU-T电信标准化部门
- ITU-D开发部门
国际标准领域
ISO-国际标准化组织：提出OSI的网络互连模型
IEEE-（美国）电气和电子工程师协会：提出局域网大量标准
ANSI-美国国家协会标准
Internet标准领域
IAB-Internet活动委员会
IRTF-Internet研究任务组
IETF-Internet工程任务组
八、服务模式
- 客户/服务器模式：CS（Client/Server）
- 浏览器/服务器模式：BS（Browser/Server）
- 对等模式：P2P（Peer to Peer）
参考资料
中国大学MOOC电子科技大学计算机通信网络
计算机网络（第五版） 清华大学出版社 严伟、潘爱民 译
以上是关于计算机网络学习笔记——分层模型协议服务连接模式标准化组织的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章