计算机网络知识点（1）

概述：

计算机网络层级结构模型和各层协议的集合叫做计算机网络体系结构

OSI：国际标准化组织

网络分层：
目的：为了减少计算机网络设计的复杂性

对等实体(peer entities) ：不同机器里面包含同一层次的实体。（对等实体利用协议进行通信）

第一层之下是物理媒介(physical medium) 执行真正的物理通信（即信号传输），而对等实体之间的通信都是虚拟通信

网络体系结构(Network Architecture)：为了完成计算机之间的通信合作，把各个计算机互连的功能划分成定义明确的层次，并规定对等实体进行通信的协议，这些层与协议的集合乘坐网络体系结构、

协议栈(Protocol Stack)：任何一个网络系统都能够提供多种通信功能，有些功能比较复杂，可能需要多个协议协同才能实现，这些为实现某一特定功能的相关协议结合被称为协议栈。

层次设计主题：编址机制 数据传输 差错控制 顺序控制 流量控制 拆分与重组 复用与解复用 路由

实体(entity)：是指各层中的活动元素，它可以是软件（如进程），也可以是硬件，不同网络层级中的实体实现的功能互不相同。

虚拟传输：对等实体之间的数据传输实际上必须要经过底层的物理传输才能完成

协议：

（1）语法 由协议的控制信息和传送的数据所组成的传输信息应遵守的格式，即传输信息的数据结构形式

（2）语义 对构成协议的各个协议元素的含义的解释

（3）同步 规定实体通信的操作执行的顺序，协调双方的操作，使两个实体之间有序的进行合作，共同完成数据传输任务

(n)实体实现的服务为(n+1)实体所利用，(n)层称为服务提供者(service provider),(n+1)层称为服务用户(service user)，(n+2)、(n+3)层都是(n)层的服务用户，(n-1)、(n-2)都是(n)的服务提供者

数据单元

SAP(service access point)：服务访问点

IDU(interface data unit)：接口数据单元

SDU(service data unit)：服务数据单元

PDU(protocol data unit)：协议数据单元

ICI(interface control information)：接口控制信息

PCI(protocol control information)：协议控制信息

服务原语（primitive）：服务在形式上是由一组服务原语来描述的，这些原语专供用户和其他实体访问服务，利用服务原语可以通知服务提供者采取某些行动或报告对等实体正在执行的活动。

请求(request:)：(n+1)实体请求(n)实体提供服务

提示(indication)：(n)实体通知(n+1)实体发生了某一时间

响应(response)：(n+1)实体对(n)实体指示的响应

证实(confirm)：(n)实体向(n+1)实体确认，(n+1)实体请求的服务已完成

网络参考模型

OSI参考模型：

1物理层(physical layer)的任务就是在通信信道上透明地传输比特流，即0,1二进制数据流。在物理层上所传输的数据的基本单位是比特。物理层是一个逻辑的层次，但它传输数据位所利用的物理截止则是物理的，但不在物理层之内，而是在物理层。但它并不具备网络体系结构中的层次含义

2数据链路层(data link layer)的主要任务是将一个原始的传输设施转变成一条逻辑的传输线路。方法：让发送方将输入的数据拆开，分装到数据帧(data frame)中，然后顺序地传送这些数据帧。

3网络层(network layer)控制子网的运行过程

4传输层(transport layer)的基本功能是接受来自上一层的数据，并且在必要的时候把这些数据分割成较小的单元，然后把这些数据单元传递给网络层，并且保证这些数据片段都能够正确的到达另一端

5会话层(session layer)的功能是在传输层服务上增加控制回话(session)的机制，建立、组织和协调应用进程之间的交互过程

6表示层(presentation layer)定义用户或应用程序之间交换数据的格式，提供数据之间的转换服务，保证传输的信息到达目的端后以意义不变

7应用层(application layer)直接面向用户应用，为用户提供对各种网络资源的访问服务

TCP/IP参考模型

1网络接口层：负责将往基层的IP数据报通过物理网络发送，或从物理网络接受数据帧，抽取出IP数据报上交给网际层。没有定义具体的网络接口层协议，目的是提供灵活性以适用于不同的网络。

2网际层：提供一种无连接，不可靠但尽力而为的数据报传输服务，将数据报从援助及传送到目的主机。传送的数据单位是IP数据报（IPdatagram）也就是IP分组

3传输层：也称为运输层。为应用进程提供端到端的传输服务，为应用进程提供一条端到端的逻辑信道。主要提供了两个协议 传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。

TCP：面向连接的可靠的端到端的传输服务，可在底层不可靠的情况下提供可靠的传输机制。

UDP：提供无连接，不可靠的端到端端传输服务，在数据传输之前，不需要先建立连接，而接收方收到UDP数据包文之后也不需要给出任何英达信息，显然减少了开销。

4应用层：TCP/IP的应用层对应OSI的高三层，提供面向用户的网络服务。

OSI与TCP/IP参考模型比较

同：

1都是以协议栈的概念为几处，并且协议栈中的协议彼此相互独立

2两个模型中各个层次的功能大体相似

3都有网络层、传输层和应用层

异：

1 OSI明确了服务、接口和协议的概念

2OSI中的协议比TCP/IP的协议有更好的隐藏性，当技术发生变化的时候，OSI模型中的协议相对更加容易被替换为新的协议

3OSI是在协议发明之前就已经产生的，TCP/IP是对已有的协议的一种没描述

4OSI的网络层同时支持无连接和面向对象的通信，但是传输层上吃支持面向连接的通信，这是由该层的特点所决定的。TCP/IP模型的网络层只有一种模式，即无连接通信，但是传输层上同时支持两种通信方式。

缺点：

OSI：缺乏市场与商业动力，结构复杂，实现周期长，运行效率低。

TCP/IP：

1概念区分不清，在使用新技术设计心得网络的时候，TCP/IP参考模型不是一个良好的参照

2不适合用于来描述TCP/IP之外的任何其他协议栈

3网络接口层并不是常规意义上的层次概念，知识一个位于网络层和数据链路层之前的接口

4没有区分物理层和数据链路层

五层网络参考模型：应用层--传输层-网络层-数据链路层-物理层