1.2.1 网络体系结构


各省电信网络架构 介绍电信网的分层结构_数据链路层


1.2.2 网络体系结构分层作用



1.物理层:


  采用怎样的传输媒体(介质);


  采用怎样的物理接口;


  使用怎样的信号表示比特0和1;


2.数据链路层:
  如何标识网络中各主机(主机编址—MAC地址);
  如何从一连串比特流中区分地址和数据;
  如何协调各主机征用总线问题;

综上,完成物理层和数据链路层的工作,就已经可以在单独的一个网络上进行数据传输了。
然而,只解决单一网络中的传输并无太大作用。因特网是由无数的网络和路由器所组成。因此,就需要网络层的工作内容:

3.网络层:

  解决表示网络以及网络中各个主机编址问题(IP地址);

  路由器如何转发分组,如何进行路由选择;

各省电信网络架构 介绍电信网的分层结构_各省电信网络架构_02


  如图上4个网络组成的小型互联网,各个网段内主机设备根据其主机号来进行区分。

4.运输层:
  解决进程之间基于网络的通信问题(主机上多个进程在进行网络请求时的选择问题);
  出现传输错误时,如何处理(传输时出现误码);

5.应用层:
  通过应用进程间的交互来完成特定网络应用(如:万维网的HTTP协议、文件传输的FTP协议等);

各省电信网络架构 介绍电信网的分层结构_首部_03


*6.进程基于网络通信的流程

各省电信网络架构 介绍电信网的分层结构_IP_04


主机1向主机2发送进程请求:

(1)经由应用层,生成HTTP请求报文;

(2)向下封装,由传输层添加TCP首部,形成TCP报文段,使其能够进行可靠传输。如下为TCP报文格式:

各省电信网络架构 介绍电信网的分层结构_网络_05

(3)由网络层添加IP首部,形成IP数据报,使其能够在各个网络之间传输(包含目的主机和源主机IP地址等信息)。如下为IP首部格式:

各省电信网络架构 介绍电信网的分层结构_首部_06

(4)由数据链路层添加首部和尾部,形成数据帧。首部中包含目的主机和源主机的MAC地址等信息。而尾部中包含校验码,用于判断是否发生误码。如下帧首部和帧尾部:

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各省电信网络架构 介绍电信网的分层结构_数据链路层_08

(5)最后由物理层将数据帧变为比特流,并交与信道中形成模拟信号进行传输。


1.2.3 网络体系结构中基本术语


1.实体

  任何可发送或接受信息的硬件或软件进程。

  对等实体:收发双发相同层次中的实体。


2.协议

  控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合。

  协议三要素:

  (1)语法:定义所交换信息的格式(帧格式、IP数据报格式等);

  (2)语义:定义收发双发所要完成的操作;

  (3)同步:定义收发双发的时序关系;

各省电信网络架构 介绍电信网的分层结构_网络_09

3.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向上一层提供服务。
  协议是“水平”的,服务是“垂直”的。

  服务访问点:

  在同一系统中相邻两层的实体交换的信息的逻辑接口,用于区分不同服务类型。

    数据链路层的为帧的“类型”字段。

    网络层的为IP数据报首部中的“协议字段”。

    运输层的为“端口号”。

  服务原语:

  上层使用下层提供的服务必须通过与下层交换一些命令,此命令称为服务原语。

各省电信网络架构 介绍电信网的分层结构_IP_10

  协议数据单元PDU:对等层级之间传送的数据包。

  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可以合成一个PDU;一个SDU也可划分为几个PDU。

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