计算机网络体系结构-白红宇

计算机网络体系结构

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发布时间：2019-06-21

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学习资料：

ISO/OSI网络体系结构

1】区分ISO与OSI：

　　ISO为一个组织，全称为：国际标准化组织ISO(International Standards Organization)

　　OSI为一个模型，名为：开放系统互联参考模型OSI(Open System Interconnection)，是ISO在80年代提出的，这个模型将计算机网络通信协议分为七层

2】OSI模型分层：

　　物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

结构图如下所示：

3】OSI模型结构特点：

　　①网络中异构的每个节点均有相同的层次，相同层次具有相同的功能。

②同一节点内相邻层次之间通过接口通信。

③相邻层次间接口定义原语操作，由低层向高层提供服务。

④不同节点的相同层次之间的通信由该层次的协议管理，

⑤每层次完成对该层所定义的功能，修改本层次功能不影响其它层、

⑥仅在最低层进行直接数据传送。

⑦定义的是抽象结构，并非具体实现的描述。

4】OSI模型工作大致过程：

　　在OSI网络体系结构中、除了物理层之外，网络中数据的实际传输方向是垂直的。数据由用户发送进程发送给应用层，向下经表示层、会话层等到达物理层，再经传输媒体传到接收端，由接收端物理层接收，向上经数据链路层等到达应用层，再由用户获取。数据在由发送进程交给应用层时，由应用层加上该层有关控制和识别信息，再向下传送，这一过程一直重复到物理层。在接收端信息向上传递时，各层的有关控制和识别信息被逐层剥去，最后数据送到接收进程。

5】各层的说明：

I.物理层(Physical Layer)：

　　简单来说，就是设备之间的物理接口。物理层建立在物理通信介质的基础上，作为系统和通信介质的接口，用来实现数据链路实体间透明的比特 (bit) 流传输。物理层传输协议主要用于控制传输媒体。

　　特性：物理层提供与通信介质的连接，提供为建立、维护和释放物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性，提供在物理链路上传输非结构的位流以及故障检测指示。

　　功能： ①物理连接的建立与拆除 ②物理服务数据单元传输 ③物理层管理

II.数据链路层（Data Link Layer）：

　　数据链路层为网络层相邻实体间提供传送数据的功能和过程；提供数据流链路控制；检测和校正物理链路的差错。

　　目的：提供建立、维持和释放数据链路连接以及传输数据链路服务数据单元所需的功能和过程的手段。

　　功能：主要功能是为网络层提供连接服务，并在数据链路连接上传送数据链路协议数据单元L-PDU，一般将L-PDU称为帧。

　服务：①无应答、无连接服务 ②有应答、无连接服务 ③面向连接的服务

　　数据链路数据单元：数据链路层与网络层交换数据格式为服务数据单元。数据链路服务数据单元，配上数据链路协议控制信息，形成数据链路协议数据单元。

　　数据链路层协议：数据链路层协议可分为面向字符的通信规程和面向比特的通信规程。面向字符的通信规程是利用控制字符控制报文的传输。面向比特的通信规程典型是以帧为传送信息的单位。

III.网络层(Net Work Layer)

　　广域网络一般都划分为通信子网和资源子网，物理层、数据链路层和网络层组成通信子网，网络层是通信子网的最高层，完成对通信子网的运行控制。网络层和传输层的界面，既是层间的接口，又是通信子网和用户主机组成的资源子网的界限，网络层利用本层和数据链路层、物理层两层的功能向传输层提供服务。

　　任务：在通信子网内把报文分组从源节点传送到目标节点

　　功能：①建立和拆除网络连接 ②路径选择、中继和多路复用 ③分组、组块和流量控制 ④差错的检测与恢复

　　服务：无连接服务和面向连接的服务，它们又被称为数据报服务和虚电路服务

IV.传输层(Transport Layer)

　　从传输层向上的会话层、表示层、应用层都属于端一端的主机协议层。传输层是网络体系结构中最核心的一层，传输层将实际使用的通信子网与高层应用分开。从这层开始，各层通信全部是在源与目标主机上的各进程间进行的，通信双方可能经过多个中间节点。传输层为源主机和目标主机之间提供性能可靠、价格合理的数据传输。具体实现上是在网络层的基础上再增添一层软件，使之能屏蔽掉各类通信子网的差异，向用户提供一个通用接口，使用户进程通过该接口，方便地使用网络资源并进行通信。

　　功能：传输层独立于所使用的物理网络，提供传输服务的建立、维护和连接拆除的功能；选择网络层提供的最适合的服务。传输层接收会话层的数据，分成较小的信息单位，再送到网络层，实现两传输层间数据的无差错透明传送。

　　服务：面向连接和无连接两种类型的服务。传输层提供比网络层更可靠的端一端间数据传输，更完善的查错纠错功能。

　　传输层协议：传输层协议和网络层提供的服务有关。网络层提供的服务于越完善，传输层协议就越简单，网络层提供的服务越简单，传输层协议就越复杂。

V.会话层(Session Layer)

　　会话层提供不同系统间两个进程建立、维护和结束会话连接的功能；提供交叉会话的管理功能，有一路交叉、两路交叉和两路同时会话的3种数据流方向控制模式。会话层是用户连接到网络的接口。

　　主要功能：提供一个面向应用的连接服务

　　会话活动：　会话服务用户之间的交互对话可以划分为不同的逻辑单元，每个逻辑单元称为活动。

　　会话同步：会话服务用户组织的一个活动中，有时要传送大量的信息，如将一个文件连续发送给对方，为了提高数据发送的效率，会话服务提供者允许会话用户在传送的数据中设置同步点。

VI.表示层(Presentation Layer)

　　表示层的目的是处理信息传送中数据表示的问题

　　主要功能：完成被传输数据表示的解释工作，包括数据转换、数据加密和数据压缩等

　　表示层协议：主要功能有：为用户提供执行会话层服务原语的手段；提供描述负载数据结构的方法；管理当前所需的数据结构集和完成数据的内部与外部格式之间的转换