计算机网络相关概述之分层结构OSI参考模型和TCP/IP模型408

Posted 2021-07-17 bfhonor

一、计算机网络的分层结构、协议、接口以及服务

（一）分层结构

1. 怎么分层？

• 实体：每一层当中的活动元素就叫做实体。在同一层的话就叫做对等实体。
• 分层的基本原则
  ①、各层之间相互独立,每层只实现一种相对独立的功能。
  ②、每层之间界面自然清晰,易于理解,相互交流尽可能少
  ③、结构上可分割开。每层都采用最合适的技术来实现。
  ④、保持下层对上层的独立性，上层单向使用下层提供的服务
  ⑤、整个分层结构应该能促进标准化工作。

2. 分层结构

• 1.实体:第n层中的活动元素称为n层实体。同一层的实体叫对等实体。
• 2.协议:为进行网络中的对等实体数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。【水平】
  ①、语法:规定传输数据的格式
  ②、语义:规定所要完成的功能
  ③、同步:规定各种操作的顺序
• 3.接口(访问服务点SAP)：上层使用下层服务的入口。
• 4.服务:下层为相邻上层提供的功能调用。【垂直】
  

总结：

①、网络体系结构是从功能上描述计算机网络结构。
②、计算机网络体系结构简称网络体系结构是分层结构。
③、每层遵循某个/些网络协议以完成本层功能。
④、计算机网络体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合。
⑤、第n层在向n+1层提供服务时,此服务不仅包含第n层本身的功能,还包含由下层服务提供的功能。
⑥、仅仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。
⑦、体系结构是抽象的,而实现是指能运行的一些软件和硬件。

二、OSI参考模型

• IBM公司提出第一个网络体系结构。
• 目的：支持异构网络系统的互联互通。
• 国际标准化组织(SO)于1984年提出开放系统互连(OS)参考模型。
  

（一）ISO/OSI参考模型解释通信过程

（二）应用层

• 用户与网络的界面。
• 所有能和用户交互产生网络流量的程序
• 典型应用层服务:
  ①、文件传输(FTP)
  ②、电子邮件(SMTP)
  ③、万维网(HTTP)

（三）表示层

• 用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式(语法和语义)
• 功能：
  ①、数据格式变换。
  ②、数据加密解密。
  ③、数据压缩和恢复。

（四）会话层

• 向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据。
• 这是会话,也是建立同步(SYN)
• 功能：
  ①、建立、管理、终止会话。
  ②、使用校验点可使会话在通信失效时从检验点/同步点继续恢复通信，实现数据同步。（适用于传输大文件）
• 协议：ADSP、ASP

（五）传输层

• 负责主机中两个进程的通信,即端到端的通信。传输单位是报文段或用户数据报。
• 功能：
  ①、可靠传输、不可靠传输
  ②、差错控制
  ③、流量控制
  ④、复用分用
• 复用:多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务。
• 分用:运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程。

（六）网络层

• 主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。
• 网络层传输单位是数据报。
• 功能：
  ①、功能一：路由选择【最佳路径】
  ②、功能二：流量控制
  ③、功能三：差错控制
  ④、功能四：拥塞控制【若所有结点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施，缓解这种拥塞】
• 主要协议：IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP、OSPF

（七）数据链路层

• 主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧。
• 数据链路层/链路层的传输单位是帧
• 功能：
  ①、功能一：成帧（定义帧的开始和结束）
  ②、功能二：差错控制【帧错+位错】
  ③、、功能三：流量控制
  ④、功能四：访问（接入【控制 控制对信道的访问】
• 主要协议：SDLC、HDLC、PPP、STP

（八）物理层

• 主要任务是在物理媒体上实现比特流的透明传输。
• 物理层传输单位是比特。
• 透明传输：指不管所传数据是什么样的比特组合,都应当能够在链路上传送
• 功能：
  功能一：定义接口特性
  功能二：定义传输模式【单工、半双工、双工】
  功能三：定义传输速率
  功能四：比特同步
  功能五：比特编码
• 主要协议：Rj45、802.3

三、TCP/IP模型 & 5层参考模型

（一）OSI参考模型与TCP/IP参考模型

（二）OSI参考模型与TCP/IP参考模型相同点

1.都分层
2.基于独立的协议栈的概念
3.可以实现异构网络互联

（三）OSI参考模型与TCP/IP参考模型不同点

• 面向连接分为三个阶段，第一是建立连接，在此阶段，发出一个建立连接的请求。只有在连接成功建立之后，才能开始数据传输，这是第二阶段。接着，当数据传输完毕，必须释放连接。
• 而面向无连接没有这么多阶段，它直接进行数据传输。
  

（四）5层参考模型

（五）5层参考模型的数据封装与解封装