計算機網絡體系結構——划分層次和五層協議


划分層次

當兩台主機之間傳送文件時,是一項非常復雜的工作。

可以將工作划分為三類:

1.與傳送文件直接有關,例如發送端的文件傳送應用程序應當確定接收端的文件管理程序已做好接收和存儲文件的准備。這就需要一個文件傳送模塊來完成。

2.為了保證文件和文件傳送命令可靠地在兩個系統之間交換,可以再設立一個通信服務模塊

3.再構造一個網絡接入模塊,讓這個模塊負責做與網絡接口細節有關的工作,並向上層提供服務,使上面的通信服務模塊能夠完成可靠通信的任務。

分層帶來的好處:

1.各層之間是獨立的。某一層並不需要它的下一層是如何實現的,而僅僅需要知道該層接口所提供的服務。

2.靈活性好。當任何一層發生變化時,只需要層間接口關系保持不變,則在這層以上或以下各層均不受影響。

3.結構上可分割開。各層都可以采用最適合的技術來實現。

4.易於實現和維護。整個系統被分解為若干個相對獨立的子系統,更方便維護。

5.能促進標准化工作。每一層的功能及其所提供的服務都有了明確說明。通常各層所要完成的功能主要有以下一些:

  1)差錯控制,使相對應層次對等方的通信更加可靠。

  2)流量控制,發送端的發送速率必須使接收端來得及接收。

  3)分段和重裝,發送端將要發送的數據塊划分為更小的單位,在接收端將其還原。

  4)復用和分用,發送端幾個高層會話復用一條低層的連接,在接收端再進行分用。

  5)連接建立和釋放,交換數據前先建立一條邏輯連接,數據傳送結束后釋放連接。

 

概念

  計算機網絡的各層及其協議的集合就是網絡的體系結構

 

五層協議

  OSI的七層協議:應用層,表示層,會話層,運輸層,網絡層,數據鏈路層,物理層。

  TCP/IP的體系結構:應用層,運輸層,網際層IP,網絡接口層。

在計算機網絡的原理中往往采取綜合OSI和TCP/IP的優點的方法,采用一種只有五層協議的體系結構。

  五層協議:應用層,運輸層,網絡層,數據鏈路層,物理層。

  1)應用層

  應用層是體系結構中的最高層。應用層的任務是通過應用程序間的交互來完成特定網絡應用。應用層協議定義的是應用程序間通信和交互的規則。

  互聯網中的應用層協議有很多,如域名系統DNS,支持萬維網應用的HTTP協議,支持電子郵件的SMTP協議。我們把應用層交互的數據單元稱為報文。

  2)運輸層

  運輸層的任務就是負責向兩台主機中進程之間的通信提供通用的數據傳輸服務。應用進程利用該服務傳送應用層報文。

  應用層主要使用以下兩種協議(面試常問):

    1.傳輸控制協議TCP——提供面向連接的,可靠的數據傳輸服務,其數據傳送的單位是報文段

    2.用戶數據報協議UDP——提供無連接的,盡最大努力的數據傳輸服務,其數據傳輸的單位是用戶數據報。

  3)網絡層

  網絡層負責為分組交換網上的不同主機提供通信服務。在發送數據時,網絡層把運輸層產生的報文段或用戶數據報封裝成分組進行傳送。

  4)數據鏈路層

  簡稱鏈路層。在兩個相鄰結點之間傳送數據時,數據鏈路層將網絡層交下來的IP數據報組裝成幀,在兩個相鄰結點間的鏈路上傳送,每一幀包括數據和必要的控制信息。

  5)物理層

  物理層要考慮用多大的電壓代表1或0,以及接收方如何識別出發送方所發送的比特。還要確定連接電纜的插頭應當有多少根引腳以及各引腳如何連接。


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