概述-第五节3：计算机网络体系结构之相关专业术语

Posted 2023-01-21 快乐江湖

文章目录

• 一：实体
• 二：协议
• 三：服务
• 四：协议数据单元

本节对应视频

• 【计算机网络微课堂（有字幕无背景音乐版）】：1.6 计算机网络体系结构（4）—专用术语

注意：本节内容可能较为抽象，因为计算机网络分层思想是一种软件设计思想，所以如果不是特别理解也没关系，随着后面的学习，这些抽象的概念会变具体的

一：实体

实体：是指任何可发送或接受信息的硬件或软件进程，通常是一个特定的软件模块

如下图是五层原理体系结构，使用标有字母的小方格来表示实体

对层实体：是指通信双方相同层次的实体

如下图，实体A与实体F为对等实体、实体B与实体G为对等实体…

二：协议

协议：协议就是规则的集合，在网络中要想做到有条不紊地交换数据，就必须遵守事先约定好的规则。这些为进行网络中的数据交换而建立起来的规则就叫做网络协议（Network Protocol），它是控制多个对等实体进行通信的规则集合，协议是水平的，不对等实体之间是没有协议的

• 逻辑通信：之所以称之为逻辑通信，是因为这种通信其实并不存在，只是假设出来的一种通信，目的在于方便我们单独研究体系结构的某一层时，而不用考虑其它层

如下图，应用层对等实体在应用层协议的控制下进行逻辑通信、传输层对等实体在传输协议的控制下进行逻辑通信…

计算机网络协议由以下三个要素构成

• 语法：规定了传输数据的格式。例如下是图IP数据报，其中每个小格子称之为字段或域，数字表示字段长度（单位为比特），因此语法定义了所交换信息由哪些字段及何种顺序构成
  

• 语义：定义双发所要完成的操作。例如下图是HTTP协议，主机访问Web服务器，构建HTTP请求报文（GET），然后发送给Web服务器，服务器收到后解析该报文，明白是请求报文后，就会在其内部查找所请求内容，然后将查找好的内容封装在HTTP响应报文中发送给主机，最后由浏览器进行显示
  

• 同步：定义双方操作的时序关系。例如下图TPC三次握手建立连接过程中，就可以看出TCP服务端和客户端之间的时序关系及状态转换
  

三：服务

服务：在协议的控制下，两个对等实体间的逻辑通信使得本层可以向上一层提供服务，服务是垂直的。注意，实体看得见相邻下层所提供的服务，但是并不知道实现该服务的具体协议，也就是说下层的协议对于上层协议是透明的

例如下图，物理层对等实体在物理层协议的控制下向数据链路层提供服务、数据链路层对等实体在享受物理层提供的服务并在数据链路层协议的控制下进行逻辑通信给网络层提供服务…

服务对等点：是指在同一系统中相邻两层实体交换信息的逻辑接口，用于区分不同的服务类型。例如

• 数据链路层的服务访问点为帧的“类型”字段
• 网络层的服务访问点为IP数据报的“协议”字段
• 传输层的服务访问点为端口号

服务原语：上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令进行，这些命令称之为服务原语。服务原语包括四种类型

• 请求（request）：一个实体希望得到完成某些操作的服务
• 指示(indication)：通知一个实体，有某个事件发生
• 响应（response）：一个实体希望响应一个事件
• 证实（confirm）：返回对先前请求的响应

四：协议数据单元

协议数据单元PDU：在计算机网络体系结构的各个层次中，对等层之间传送的数据单位称之为该层的协议数据单元，第n层的协议数据单元就记为n-PDU，它由以下两个部分构成

• 服务数据单元（SDU）：为完成用户所要求的功能而应该传送的数据
• 协议控制信息（PCI）：控制协议操作的信息

具体来说

• 物理层PDU：比特流（bit stream）
• 数据链路层PDU：帧（frame）
• 网络层PDU：IP数据报或分组（packet）
• 传输层PDU：TCP报文段（segment）或UDP用户数据报（datagram）
• 应用层PDU：报文（message）

各层间在传输数据时，发送方把从第上（n+1）层收到的PDU作为本层（n）的SDU然后加上下层（n-1）的PCI，就变成了本层（PDU）的PDU，最后交给下层（n-1）作为它的SDU发送（接收方接收时做相反的处理），因此可知三者的关系为n-SDU + n-PCI= n-PDU=(n- 1)-SDU

例如下图，应用层会交付给传输层，HTTP请求报文是应用层的PDU，同时也是传输层的SDU；然后传输层会在其添加TCP首部使之成为TCP报文段，TCP首部就是传输层的PCI，TCP报文段则是传输层的PDU