【计算机网络笔记】计算机网络五层体系结构
重点,难点!
常见计算机网络体系结构
osi体系结构:(了解)
TCP/IP体系结构:(普及)
在用户主机的操作系统中,通常都有带有符合TCP/IP体系结构标准的TCP/IP协议族。用于网络互连的路由器中,也带有符合TCP/IP体系结构标准的TCP/IP协议族。
五层协议的原理体系结构:
分层的必要性
计算机网络是个非常复杂的系统,分层可将庞大复杂的问题,转化为若干较小的局部问题。
物理层:
解决使用何种信号来传输比特的问题
采用怎样的传输媒体?(介质)
采用怎样的物理接口?
使用怎样的信号表示比特01?
*传输媒体不属于物理层
*并不是使用方波信号传输01
数据链路层
解决分组在一个网络上传输的问题
A->C, C如何知道信息是发给自己的?
---》如何表示网络中各主机(主机编址问题:例如MAC地址(主机在网络中 的地址))
主机在发送数据时,附加目的地址,当其他主机收到后,根据目的地址和自身地址,来决定是否接受数据。
目的主机如何从信号所表示的比特流中区分出地址和数据?
--》分组的封装格式
如何协调各主机争用总线?
网络层
解决分组在多个网络上传输的问题
如何标识网络以及网络中的各主机(网络和主机共同编址的问题,例如IP地址)
前3个10进制数标识网络,第4个十进制数标识自己。
路由器如何转发分组,如何进行路由选择?
运输层
解决进程之间基于网络的通信问题
如何解决进程之间基于网络的通信问题?
如何某个分组在传输过程中出现错误,如何处理?
应用层:
解决通过应用进程间的交互来完成特定的网络应用问题
分层思想举例:
用主机的浏览器应用进程,访问一个网页(与web服务器应用进程之间基于网络的通信)
应用层按HTTP协议构建一个http请求报文
应用层将HTTP请求报文交给运输层处理
运输层给HTTP请求报文添加一个TCP首部,称为TCP报文段,为了区分应用进程,实现可靠传输
运输层将TCP报文段交给网络层处理
网络层给TCP报文段添加一个IP首部,使之称为IP数据报,为了使IP数据报可以在互联网上传输,即被路由器转发
IP数据报交给数据链路层处理,数据链路层给IP数据报添加一个首部,一个尾部是之成为帧
帧首部:为了使帧在一个链路上(网络上)传输能够被相应的目的主机接收
帧尾部:让目的主机检查所接收到的帧是否有误码
数据链路层将帧交付给物理层,物理层将帧看做是比特流,并给比特流加上前导码,作用为了让目的主机做好接收帧的准备
物理层将添加有前导码的比特流变换成相应的信号发送到传输媒体,信号通过传输媒体到达路由器
物理层将信号转换为比特流,求掉前导码后,将其交付给数据链路层(帧)。
数据链路层将帧首部和尾部去掉后,将其交付给网络层(IP数据报)。
网络层解析网络数据报的首部,从中提取出目的网络地址,然后查找自身的路由表,确定转发端口
网络层将IP数据报交付给数据链路层,数据链路层给IP数据报添加一个首部,一个尾部是之成为帧
链路层将帧交付给物理层,把帧看成比特率,加上前导码
物理层将比特流转换为相应的信号发送到传输媒体,到达web服务器。
类似在web服务器一步步拆分为HTTP请求报文
类似的web服务器给主机发送Http响应报文
专业术语:
实体:任何可发送或接受信息的硬件或软件进程
对等实体:通信双方相同层次中的实体
协议:
控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合
通信并不存在,假设出来的一种通信。
协议三要素:
语法:定义通信双方交换信息的格式
语法定义了所交换的信息由哪些字段以及何种顺序构成(看懂格式说明)
语义:定义收发双方要完成的操作
同步:定义收发双方的时序关系
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能够向上一层提供服务。
实体看得见相邻下层提供的服务,但并不知道实现该服务的具体协议。也就是说,下面的协议对上面的实体是透明的。
协议是水平的,服务是垂直的。
服务访问点
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
*数据链路层服务访问点为帧的类型字段
*网络层的服务访问点为IP数据包首部中的协议字段
*运输层的服务访问点为端口号
服务原语:
上层使用下层提供的服务必须通过与下层交换一些命令
协议数据单元PDU:
对等层次之间传送的数据包
服务数据单元SDU:
同一系统内,层与层之间交换的数据包
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