一、相关概念

1、实体

  • n层实体: 第n层中的活动元素
  • 对等实体:同一层的实体

2、协议【水平方向】

  • 定义:网络中对等实体数据交换的规则、标准或约定
  • 协议三大要素

(1)语法:规定传输数据的格式

(2)语义:规定所要完成的功能

(3)同步:规定各种操作的顺序

3、服务【垂直方向】

  • 相邻两层,下层为上层提供的功能调用
  • 单向,只有下层为上层提供服务,上层使用下层服务且使用的是所有下层服务的总和

4、接口

  • 又称访问服务点SAP
  • 上层使用下层服务的入口
  • 仅相邻层间有接口

        

spn网路架构_spn网路架构

5、传输数据组成【层层叠加】

  •  SDU-服务数据单元:为完成所需功能而传送的数据(每一层要传输的数据)
  • PCI-协议控制信息:控制协议操作的信息(每一层要增加的控制信息)
  • PDU-协议数据单元:对等层次之间传送的数据单元(继续往下传的数据单位)

       

spn网路架构_IP_02

6、计算机网络体系结构

  • 简称网络体系结构,即分层结构
  • 是计算机网络的各层及其协议的集合

二、7层OSI参考模型

1、七层模型结构

   口诀:物联网叔会试用

  

spn网路架构_TCP_03

 2、OSI参考模型通信过程

    (1)两个主机通过一个中间系统传输数据各自通过的数据层

  •      上面四层不经过中间系统,是一种端到端的通信,不管细节,只关心开始点和结束点
  •      下面三层对数据的传输是点到点的,注重细节,要关注每一步到哪里

       

spn网路架构_IP_04

    (2)两个主机通信过程中在每层的数据封装

   

spn网路架构_计算机网络_05

 3、概述每层对应的功能

(1)应用层

  •  所有能和用户交互产生网络流量的程序
  •  应用层典型服务及相关协议:文件传输(FTP)、电子邮件(SMTP)、WWW万维网(HTTP)

(2)表示层

  • 用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式(语法和语义)
  • 功能:

      (1)数据格式的转换--比如将在链路中传输的比特流01转换成呈现给用户的文字图片等

      (2)数据的加密解密--比如聊天过程中比较隐私的信息会以加密的形式在链路中安全传输

      (3)数据的压缩和恢复--比如视频时候,画面的数据较大,在传输的时候是以压缩的形式,呈现的时候解压

  • 主要协议:JPEG、ASCLL

(3) 会话层

  • 向表示层用户进程提供建立连接,并在连接上有序地传输数据
  • 会话之间独立互不干扰,如打开不同的网页窗口,对于其中一个窗口的操作不会影响其他的窗口
  • 功能:

         (1)建立、管理和终止会话

         (2)使用校验点可使会话在通信失效时从校验点(同步点)继续恢复通信,实现数据同步【大文件的传输】

  • 主要协议:ADSP、ASP

(4)传输层

  • 负责主机中两个进程的通信,即端到端通信
  • 传输单位:报文段或用户数据报
  • 四大功能

可靠传输、不可靠传输--TCP,UDP

  (2)差错控制--对发生的差错进行控制和处理

  (3)流量控制--对发送方发送数据的速度进行控制

  (4)复用分用--不同进程对应不同的端口号

(5)网络层

  • 作用:将分组从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务
  • 传输单位:数据报
  • 四大功能

(1)路由选择--选择合适的路由器,寻找最佳路径

(2)流量控制--控制发送端速度

(3)差错控制--通信两节点之间约定的规则

(4)拥塞控制--控制网络中整体的速度

  • 主要协议:IP、IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP、OSPF 

 (6)数据链路层

  • 负责将网络层传下来的数据报组成帧
  • 传输单位:帧
  • 功能

(1)成帧--定以帧的开始和结束(定义01比特流的开始和结束)

(2)差错控制--帧错和位错

(3)流量控制

(4)访问控制--控制主机对共享信道的访问

  •  主要协议:SDLC、HDLC、PPP、STP

 (7)物理层

  • 主要用来在物理媒体上实现比特流的透明传输(将比特流转换成电信号的形式)
  • 传输单位:比特(01)
  • 透明传输:不管所传的数据是什么样的比特组合,都直接将此放到链路上传输
  • 功能

(1)定义接口的特性--比如引脚如何连接

(2)定义传输模式--单工、半双工、双工

(3)定义传输速率

(4)比特同步

(5)比特编码--什么样的电压表示1,什么样的电压表示0

  • 主要协议:Rj45、802.3 

三、4层TCP/IP参考模型和5层通用参考模型

(一)概述

1、OSI和TCP/IP对应关系

      

spn网路架构_IP_06

2、两者异同

(1)相同点

  • 都分层
  • 都基于独立的协议栈概念
  • 都可以实现异构网络互联(使不同厂家生产的计算机联系起来)

(2)不同点

  • OSI定义了三点内容:服务、协议、接口
  • OSI是先出现的,参考模型先于协议的发明,不偏向特定的协议;而TCP/IP参考模型是先发明了协议,根据声明的协议将TCP/IP整个结构归纳总结出来的
  • TCP/IP设计之初就考虑到异构网互联问题,解决不同厂家设备之间通信问题,因此将IP作为重要层次
  • 两者在网络层和传输层的通信方式不同

          

spn网路架构_计算机网络_07

面向连接:分三个阶段--建立连接,发出一个建立连接的请求;

                                      连接建立成功之后开始传输数据;

                                      数据传输完毕释放连接。

无连接:直接进行数据传输

(二)TCP/IP参考模型

1、先有的协议栈,对相应的协议进行分层,得到了TCP/IP参考模型

2、TCP/IP参考模型和TCP/IP协议栈

       

spn网路架构_spn网路架构_08

(三)5层参考模型(通用的参考模型)

1、具体结构

spn网路架构_计算机网络_09

2、优点:

 综合了OSI和TCP/IP的优点

每层功能分明,层次简单,层与层之间没有功能的交叉

2、数据的封装和解封装

         

spn网路架构_网络_10

(四)总结

1、ISO参考模型(七层模型)

  •  口诀:物联网叔会试用
  • 各层 :物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层
  • 偏理论

2、TCP/IP模型(四层模型)

  • 网络接口层(物理层+数据链路层)【Ethernet+ATM+Frame Relay】
  • 网际层(网络层)【IP】
  • 传输层 【TCP+UDP】
  • 应用层(会话层+表示层+应用层)【HTTP+FTP+DNS】

3、通用5层模型

  • 物理层(比特)--比特传输
  • 数据链路层(帧)--数据报组装成帧【Ethernet+PPP】
  • 网络层(数据报)--数据分分组路由与转发【IP+ICMP+OSPF】
  • 传输层(报文段)--进程数据传输【TCP+UDP】
  • 应用层(报文)--支持各种网络应用【HTTP+FTP+SMTP】