计算机网络体系结构

一、网络体系结构模型

基于分层思想的网络体系节结构模型有三个重要组成元素，分布是 实体、服务和协议：

网络之间模型的比较：

ISO/OSI七层网络模型与TCP/IP五层网络模型的比较

二、ISO OSI/RMM七层网络模型

为了解决不同网络系统之间的通信问题，国际标准化组织（International Standards Organization, ISO）与国际电工委员会（International Electrotechnical Commission, IEC）共同在各个厂家提出的计算机网络体系结构的基础上，提出了开放式系统互联基本参考模型。



各个层次及其功能如下：

第一层：物理层，处于OSI参考模型的最底层，其主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明地传送比特流。

第二层：数据链路层，为网络层提供服务，解决两个相邻节点之间的通信问题，进行无差错传输、流量控制、控制对共享信道的访问。数据链路层传送的协议数据单元称为数据帧。

第三层：网络层，为传输层提供服务，传送数据包或分组，其主要作用是解决如何使数据包通过各个节点传送的问题，如何控制网络阻塞。

第四层：传输层，从会话层接送数据，并且在必要的时候把它分成较小的单元，传输给网络层，并确保到达对方的各段信息正确无误。

第五层：会话层，负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。

第六层：表示层，处理两个通信系统中交换信息的表示方式，即传输信息的语法和语义。

第七层：应用层，处于模型的最高层，是最终用户应用层序访问网络服务的地方，负责协调整个网络应用层序的工作。

三、TCP/IP五层网络模型

TCP/IP协议簇是一组用于实现网络互联的通信簇，其制定早于ISO/OSI七层模型，因此，无法与之完全对应。原始的TCP/IP协议簇定义了建立在硬件基础上的四个软件层次，分别是主机网络层（网络接口层）、网络层、传输层和应用层。



TCP/IP五层模型中每一层的主要功能如下：

第一层；物理层，对应ISO/OSI七层网络模型的物理层，其主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接支持。

第二层：数据链路层，对应ISO/OSI七层网络模型的数据链路层，其主要功能是将每个数据包发送给网络层或发到物理层的网络介质上。

第三层：网络层，对应ISO/OSI七层网络模型的网路层，其主要功能是使用核心协议IP为数据块打包、标记地址、选择路由和传递。

第四层：传输层，对应ISO/OSI七层网络模型的传输层，其主要功能是使用核心协议TCP和UDP为源节点和目的节点之间的进程实体提供端对端的数据传输。其中，TCP是面向连接的，可靠性更高；UDP是不可靠的无连接协议，将可靠性交给应用层解决。

第五层：应用层，对应ISO/OSI七层网络模型的会话层、表示层、和应用层，其主要功能是使用应用协议访问网络服务。

假设用户正在客户端使用浏览器程序浏览互联网上的Web页面。在该过程中，数据将根据所处网络模型的相应层次进行封装和解封装处理。下图中的D代表数据（Data）,H代表数据包头（Head）,阿拉伯数字代表数据所处的层次。



一、从用户打开浏览器程序发送请求数据D5开始，用户客户端的应用层及以下每一层次都将对该数据D5逐步加上该层的数据包头，知道每一层都对将被传输的数据标记完毕。

二、路由器依次解开最外层的物理层（H1）和次外层的数据链路层数据包头（H2），得到IP数据包（D3和H3），以便进行路由选择。

三、在路由器决定了向本地哪个接口转发改数据包后，IP数据包（D3和H3）将被再次封装，分别在不同的层次增加H2和H1，最后被转发到下一个网络中间设备。

四、用户数据经过的每个路由器都按照上述步骤对数据进行处理，直到到达目的We服务器。

五、到达目的Web服务器之后，Web服务器将依次解开物理层及其上每一层数据包头H1-H5，直到应用层得到用户端发出的真正请求数据，并进行相关处理。

六、Web服务器的回复数据将通过逐层打包的方式发回用户端。