计算机网络体系结构
计算机网络的各层及其协议的集合称为计算机的体系结构
协议:为进行网络中数据交换而建立的规则、标准及约定
分层结构化方法一方面将问题切割成易于处理的各部分进行,标准化进行且层与层之间不会相互影响,灵活性好,易于维护。
拿文件传输为例:主机A传输一个文件给主机B,可以分三步完成工作:一,文件传输模块、确定对方做好了接收存储文件的准备,上方商量好了文件传输的格式,剩下的交给下一个模块完成;二,通信服务模块、确保两主机之间的通信的可靠信,为文件传输模块服务;三,网络接入模块、负责与网络接口细节有关的工作,为通信服务模块服务
计算机网络体系结构首先由ISO于79年提出开放系统互连参考模型,它并不是一般的工业标准,而是为建立标准而制定的概念性框架。具体分层工作如下:
其中上面三层面向用户,下面四层面向数据传输,若传输过程中具有中间节点的话,节点处一般上升至网络层。
应用层:主要作用是为应用程序提供接口,从而使得应用程序能够使用网络服务,常见的应用层协议有http、ftp、smtp、telnet、dns
表示层:负责数据的编码解码、加密解密、压缩和解压缩,可以将它视作翻译官
会话层:主要是建立、维护、管理应用程序之间的会话(对话控制、同步)
传输层:负责端到端的连接,负责数据在端到端之间的传输,其功能有服务点编址、分段与重组、连接控制、流量控制、差错控制(传输层通过端口号区分上层服务)
网络层:为网络设备提供逻辑地址,负责数据从源端发送到目的端,负责数据传输的寻径和转发(选择路由)
数据链路层:决定数据通信的机制,差错检测,提供对网络层的服务
物理层:主要负责二进制信号在物理线路上的传输,该层不负责纠错控制,但可以在传输速度上进行一定的控制,且能检测数据出错率,在物理层传输的数据称之为位流或比特流。
数据发送就是一个数据封装过程,接收数据就是数据拆封的过程。在封装中,传输层信息报文加上端口号,网络层加上源IP和目的IP包括上层协议,数据链路层封装上源MAC+目的MAC,在物理层转换成“0”“1”比特流。
层间操作——服务原语:指服务用户与服务提供者之间进行交互时所要交换的一些必要信息。OSI规定了四种服务原语类型:
请求(Request)、指示(Indication)、响应(Request)、证实(Confirm)
TCP/IP基本概念
TCP是国际互联网事实上的工业标准,IP是配合TCP使用的网络层协议
TCP/IP协议栈图如下:
TCP:面向连接的传输控制协议、UDP(User Datagram Protocol):无连接的用户控制协议,UDP使用了IP提供的数据报服务,但对IP进行了扩充,如增加了端口编号等;二者的目的都是使源主机与目的主机等对等实体间可以进行会话
由于TCP/IP并没有对网络接口层的实现作具体规定,所以日常往往采用OSI和TCP/IP综合的五层协议的体系结构形式,即将网络接口层分为数据链路层和物理层
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