计算机网络考研——计算机网络体系结构下
作者：互联网
计算机网络体系结构下
一、计算机网络分层结构
1.网络分层的基本原则
（1）每层都实现一种相对独立的功能，降低系统的复杂度。
（2）各层之间界面清晰，易于理解，相互交流尽可能少。
（3）各层功能的精确定义独立于具体的实现方法，可以采用最适合的技术来实现。
（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）整个分层结构应能促进标准化工作。
2.网络分层的基本概念
实体：任何可以发送或者接受信息的硬件或软件进程。第n层中的活动因素通常称为第n层实体，n层实体的服务为n+1层所使用，不同机器上的同一层称为对等层，同一层的实体成为对等实体。
服务数据单元（SDU），完成用户所要求的功能而传送的数据，第n层为n-SDU。
协议控制信息（PCI），控制协议操作的信息。第n层的协议控制信息记为n-PCI。
协议数据单元（PDU），对等层次之间传送的数据单位称为该层的PDU。第n层的协议数据单元记为n-PDU。
3.层次结构的含义
（1）第n层的实体不仅要使用第n-1层的服务来实现自身定义的功能，还要向第n+1层提供本层的服务，该服务是第n层及其下面各层提供的服务总和。
（2）最底层只提供服务，是整个层次结构的基础，中间各层既是下一层的服务使用者，又是上一层服务提供者，最高层面向用户提供服务。
（3）上一层智能通过邻近层的接口使用下一层的服务，而不能调用其他层的服务，下一层所提供服务的实现细节对上一层透明。
（4）两台主机通信时，对等层在逻辑上有一条直接信道，表现为不经过下层就把信息发送到对方。
二、计算机网络协议、接口、服务的概念
1.协议
协议指为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。它是控制两个或者多个对等实体进行通信的规则集合，是水平的。不对等实体之间是没有协议的。
协议由语法、语义和同步三部分组成，语法规定了传输数据的格式，语义规定了所要完成的功能，同步规定了执行各种操作的条件、时序关系等。
2.接口
接口是同一节点内相邻两层间交换信息的连接点，是一个系统内部的规定。每层只能为相邻的层次之间定义接口，不能跨层定义接口。
3.服务
服务指下层为近邻的上层提供功能调用，是垂直的。上层使用下层提供的服务时必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI参考模型中称为服务原语。OSI参考模型将服务原语分为以下四类：
（1）请求，由服务用户发往服务提供者，请求完成某项工作。
（2）指示，由服务提供者发往服务用户，指示用户做某件事情。
（3）响应，由服务用户发往服务提供者，作为对指示的响应。
（4）证实，由服务提供者发往服务用户，作为对请求的证实。
服务与协议的区别：首先只有本层协议的实现才能保证向上一层提供服务，本层服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议，其次，协议是水平的，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。
服务的分类：
服务按照有无连接可以分为面向连接服务和无连接服务。面向连接服务指通信双方必须建立连接，分配相应资源，结束后释放连接与资源（可靠服务）。无连接服务指通信双方不需要建立连接，直接方送数据。（不可靠服务 尽最大努力交付）
服务按照可靠与不可靠可分为可靠服务与不可靠服务。可靠服务指：网络具有纠错，检错，应答机制，保证数据正确可靠的传送到目的地。不可靠服务指：网络尽可能正确，可靠的传送，不能保证数据的正确，可靠的传送到目的地，可靠性由应用或者用户来保障。
服务按照有无应答可分为有应答服务与无应答服务。有应答服务指：接收方在收到数据后向发送方发出相应的应答，传输系统自动实现。无应答服务指：接收方受到数据后不会自动给出应答，如果需要应答就由高层实现。
三、OSI参考模型
国际标准化组织（ISO）提出的网络体系结构模型，称为开放系统互连参考模型(OSI/RM)也称为OSI参考模型。目的是为了支持异构网络系统的互联互通。OSI参考考模型有七层，自上而下依次是应用层、表示层、会话层、传输层，网络层、数据链路层和物理层。其中资源子网为应用层、表示层和会话层。通信子网指网络层、数据链路层和物理层。传输层起到了一个承上启下的作用。
1.物理层
物理层任务：提供透明传输的比特流。物理层功能：物理媒体上为数据端设备透明的传输原始比特流，同时定义数据终端设备和数据通信设备的物理与逻辑连接方法，如：接口的机械形状和尺寸，交换电路的数量和排列。
2.数据链路层
数据链路层的任务：将网络层传来的IP数据包组装成帧。数据链路层的功能：成帧 差错控制 流量控制和传输管理，传输单位是：帧，典型的协议有：HDLC PPP 帧中继。
3.网络层
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，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层功能： 流量控制拥塞控制差错控制 网际互联，传输单位为：IP数据报，OSI参考模型中网络层提供面向连接服务与无连接服务。
4.传输层
传输层任务：主机之间两个进程的相互通信。传输层功能：端到端传输，流量控制，差错控制等服务。典型的协议有TCP与UDP。OSI参考模型中传输层只提供面向连接服务。
5.会话层
会话层任务：允许不同主机上的各个进程之间进行通话。会话层功能：建立会话同步、管理主机间的会话进程。
6.表示层
表示层任务：处理两个通信系统中交换信息的表示方式。表示层功能：数据压缩，加密和解密，数据表示变换。
7.应用层
应用层任务：用户与网络的界面，为特定类型的网络应用提供访问OSI环境的手段。典型协议有：FTP SMTP HTTP。
四、TCP/IP模型
APPA在研究ARPAnet时提出了TCP/IP模型，模型从低到高依次为网络接口层（对应OSI的数据链路层 和物理层）、网际层（对应OSI的网络层）、传输层（对应OSI的传输层）和应用层（对应OSI的会话层表示层和应用层）。
网络接口层：指出主机必须使用的某种协议与网络连接。作用：从主机或者结点接收IP分组，并把他们发送到指定的物理网络上。
网际层：将分组发送到任何网络上，选择合适的路由，但不能保证有序到达，有序交付交给高层负责，定义了IP协议 IPV4 IPV6。（TCP/IP模型的网际层只提供无连接服务）
传输层：实现发送端和目的端主机上的对等实体进行会话。传输层主要有TCP和UDP两种服务，TCP提供面向连接的可靠交付，它的基本单位是报文段。UDP提供无连接的不可靠交付，它的基本单位是用户数据报。（TCP/IP模型的传输层提供面向连接服务与无连接服务）
应用层：包含所有高层协议 (Telnet FTP DNS SMTP HTTP).
1.TCP/IP模型与OSI模型的比较
相同点：首先都采用了分层结构，其次都是基于独立的协议栈的概念，最后二者都可以解决异构网络的互联，实现世界上不同厂家上产的计算机之间的通信。
不同点：第一，OSI精确的定义了服务、接口和协议。第二，OSI的通用性良好。第三OSI没有考虑多种异构网络的互联问题。第四，OSI参考模型在网络层支持无连接和面向连接的通信，但在传输层仅有面向连接的通信。而TCP/IP模型在网际层仅有一种无连接的通信，但在传输层支持无连接和面向连接两种模式。
2.信息传输过程
用户发送数据段，应用层将自然语言转化为通信数据，然后开始每层都会加上SDU和PCI进行包裹包装，到达目的主机后优惠进行包裹拆包，将 SDU和PCI一层层拆开，获得数据。
标签：OSI,服务,协议,IP,计算机网络,网络体系结构,传输层,连接,考研 来源： https://blog.csdn.net/qq_43983010/article/details/113803753