计算级网络总结

OSI 参考模型

  • OSI 参考模型是又国际标准组织(ISO)于1984年提出的分层网络体系结构模型,共分为七层结构,每层完成特定的网络功能。

  • OSI参考模型的通信过程

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  • OSI 参考模型的数据通信过程

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  • 为什么需要数据封装
    • 增加控制信息:每层都会给用户数据增加对应的头生成对应的协议数据单元(PDU)
    • 控制信息主要包括
      • 地址(Address):标识发送端和接收端
      • 用于差错检测编码
      • 协议控制:实现协议功能的附加信息,如: 优先级(priority)、服务质量(QoS)、 和安全控制等

物理层

功能

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实现每一个比特的传输。

通信方式

根据信息在传输线上的传送方向,分为以下三种通信方式:

  • 单工通信:单向传输 例: 电视台与电视
  • 半双工通信:双向交替传输 例:对讲机
  • 全双工通信:双向同时传输

数据链路层

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  • 负责结点-结点(node-to-node)的数据传输

  • 组帧:将网络层传输下来的分组添加首部和尾部,用于标记帧的开始和结束

  • 物理寻址: 物理层没办法完成寻址,数据链路层在帧头部加入物理地址标识数据

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  • 差错控制: 检测并重传损失帧或丢失帧,避免重复帧

  • 流量控制:降低接收端和发送端传输速度差,避免淹没发送端

网络层

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功能
  • 负责源主机到目的主机数据分组

    • 可能穿越多个网络
  • 逻辑寻址

    • 全局唯一逻辑地址,确保数据分组被送达目的主机,如IP地址。
  • 路由

    • 路由器互联网络,并路由分组至最终目的地
    • 路径选择
  • 分组转发

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传输层

功能

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  • 负责源-目的(端到端)(进程间)完整的报文传输

  • 分段与重组

  • SAP寻址

    • 确保将完整报文提交给正确进程,如端口号:

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  • 连接控制:负责端到端的连接建立,维护,拆除。

  • 流量控制:解决端到端的流量控制,负责匹配两端传输速度。

  • 差错控制

会话层

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功能
  • 对话控制
  • 同步: 在数据流中插入 同步点
  • 是最薄的一层

表示层

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功能
  • 数据表示转化

    • 转换为主机独立的编码
  • 加密/解密

  • 压缩/解压缩

应用层

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功能
  • 支持用户通过用户代理(如浏览器)或网络接口使用网络(服务)

  • 典型的应用层服务:

    • 文件传输(FTP)
    • 电子邮件(SMTP)
    • Web(HTTP)

TCP/IP模型

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五层参考模型

  1. 综合了OIS和TCP/IP的优点
  2. 应用层:支持各种网络应用,FTP,SMTP,HTTP
  3. 传输层:进程-进程的数据传输,TCP,UDP
  4. 网络层:源主机到目的主机的数据分组路由与转发,IP协议、路由协议等
  5. 链路层:相邻网络元素(主机、交换机、路由器)的数据传输。
  6. 物理层:比特传输