计算机网络体系结构(计算机网络体系结构)

计算机网络体系结构
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1概述计算机网络是一个庞大的工程体系,各部分相对独立却又紧密相关。为了简化各部分的关系,我们采用分层的方法建立网络的体系结构。

每一层实现一些特定的功能,层与层之间用接口关联,同一层的相关方是通信方。

2OSI参考模型OSI参考模型是ISO(国际标准化组织)提出的一个网络体系结构。
OSI参考模型把网络划分为7层:
通讯时对等层间使用相同的协议进行逻辑上的通信。而数据则以垂直方式通过每一层,每通过一层都需要对数据进行封装/解封。

简化模型
OSI参考模型不是一个实际使用的体系结构。实际的计算机网络对它进行了一些简化。

不同类型的网络的体系结构也是不同的。实际的体系结构会在这种模型的基础上进行更细致的划分和定义。只要各层的接口是统一的,不同品牌和种类的网络设备就可以进行通信。

3协议(protocol)计算机网络中为进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
协议三要素:语法、语义、同步。
在OSI参考模型中,对等层间通信时必须使用相同的协议。

4数据的封装和解封封装数据从上向下传递时,每经过一层都会为数据添加一组控制信息。
解封
当对等实体收到数据包时,会去掉控制信息取出其中包含的数据。

5TCP/IP参考模型TCP/IP模型对OSI模型进行了简化,这是计算机网络中使用最广泛的体系结构。

在这个模型下,每层都定义有具体的协议,所以这是一个与实际网络有对应关系的体系结构。

应用层应用层是直接面向用户的工作层。
HTTP、HTTPS:超文本传输协议,用于传输网页数据。FTP:文件传输协议,用于文件的上传和下载。SMTP:简单邮件传输协议,用于电子邮件的传输。POP:邮局协议,用于访问电子邮箱。DNS:域名系统,用于域名解析。DHCP:动态地址配置协议,用于自动分配IP地址。
传输层
传输层为应用层数据提供了传输控制服务。

TCP协议:是一个可靠的、面向连接的端到端的传输层协议。
使用TCP协议时,通信双方需先建立连接,之后进行数据传输,传输完成后释放连接。
UDP协议:是一个不可靠的,面向无连接的传输层协议。
使用UDP协议时,通信双方不需建立连接,数据直接放到网络中进行传输。
UDP协议不可靠,存在数据丢失的风险,但传输效率高、延迟小,用于对可靠性要求不高的场合,比如语音通话、视频直播等。

网际层
网际层负责数据的封装,为数据传输选择路径。

IP协议:为数据提供统一的封装方式,其中包含的IP地址是路径选择的主要依据。
ICMP协议:用于传递控制信息,包括网络通不通、主机是否可达、数据是否出错、数据是否丢失等。

网络接口层
网络接口层负责数据的发送与接收,它和网络传输介质对接,把数据编码后发送到传输介质上,并且从网络传输介质上接收数据。

网络接口层使用的协议和网络的类型密切相关,不同种类的网络使用的协议不同。

6TCP/IP协议族IP协议是这一族协议的核心,它起到统一数据封装格式以及隔离软件和硬件的作用。

IP协议是TCP/IP协议族中的核心协议,任何数据都需要用IP协议封装后才能在网络中传输。
ICMP协议的报文也必须用IP协议封装才能传输。

end

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