文章摘要
GoodBoyboyGPT
本文介绍了计算机网络体系结构的重要性和基本原理,包括 OSI 和 TCP/IP 体系结构、分层设计的必要性以及各层功能。涵盖了物理层、数据链路层、网络层和运输层等内容,并解释了专业术语如实体、协议、服务等概念。讨论了服务访问点、服务原语以及协议数据单元与服务数据单元之间的关系。强调计算机网络是复杂系统,分层设计有助于简化问题处理。文章深入浅出地阐述了计算机网络中重要概念和基本原理。
此内容根据文章生成,并经过人工审核,仅用于文章内容的解释与总结

# 常见的计算机网络体系结构

OSI 体系结构

7 应用层
6 表示层
5 会话层
4 运输层
3 网络层
2 数据链路层
1 物理层

TCP/IP 体系结构

层次 OSI 体系结构 原理体系结构 功能
4 应用层 (7) (5) (HTTP、SMTP、DNS、RTP)
3 运输层 (4) (4) (TCP/UDP)
2 网际层 (3) (3) (IP)
1 网络接口层 (1-2) (1-2) (接口)

原理体系结构

5 应用层
4 运输层
3 网络层
2 数据链路层
1 物理层

# 计算机网络体系结构分层的必要性

计算机网络是个非常复杂的系统。早在最初的 ARPANET 设计时就提出了分层的设计理念。

"分层" 可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部问题,而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。

# 物理层

  • 传输媒介
  • 物理接口
  • 信号

# 数据链路层

  • 标识主机
  • 区分地址与数据
  • 协调线路

# 网络层

  • 标识各网络以及网络中的各主机
  • 路由器转发分组

# 运输层

  • 解决进程之间基于网络的通信问题
  • 传输错误处理

# 应用层

  • 通过应用进程间的交互来完成特定的网络应用

# 计算机网络体系结构中的专业术语

# 实体

任何可发送或接收信息的硬件软件进程

对等实体 :收发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。

协议的三要素:

  • 语法 定义所交换信息的格式
  • 语义 定义收发双方所要完成的操作
  • 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。
要实现本层协议,还需要使用下面一层所提供的服务。
协议是 “水平的”,服务是 “垂直的
实体看得见相邻下层所提供的服务,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。

# 服务访问点

在同一系统中相邻两层的实体交换信息的逻辑接口,用于区分不同的服务类型。

  • 数据链路层的服务访问点为帧的 “类型” 字段。
  • 网络层的服务访问点为 IP 数据报首部中的 “协议字段”。
  • 运输层的服务访问点为 “端口号”。

# 服务原语

上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令,这些命令称为服务原语。

# 协议数据单元 PDU

对等层次之间传送的数据包称为该层的协议数据单元。

# 服务数据单元 SDU

同一系统内,层与层之间交换的数据包称为服务数据单元。

多个 SDU 可以合成为一个 PDU; 一个 SDU 也可划分为几个 PDU。