计算机网络体系结构(一)
学习内容:
一、常见的计算机网络体系结构
OSI体系结构(法律上的国际标准):
TCP/IP体系结构(事实上的国际标准):
原理体系结构(适用于教学):
- 通过以上两张图我们可以发现TCP/IP 体系结构相当于OSI体系结构的物理层和数据链路层合并成为了网络接口层,并且去掉了会话层和表示层。
- 另外,由于TCP/IP 在网络层使用的协议是IP协议,IP协议的中文意思是网际协议,因此,TCP/IP 体系结构的网络层常称为网际层。
- 顺便提一下,在嵌入式开发领域中,TCP/IP 协议族常常被称为TCP/IP协议栈,这是因为TCP/IP协议体系的分层结构与数据结构中的栈,在图形画法上是类似的。
二、计算机网络体系结构分层的必要性
思考:假如你是一名程序猿,要编程实现计算机网络所面临的所有软件问题,那么,你是愿意将这些问题全部放在一个模块中编程实现呢,还是愿意将他们划分到不同的模块中,逐模块编程实现呢?
相信你一定会选择后者,哈哈哈,将他们划分到不同的模块中,可以降低代码的耦合度。
三、计算机网络体系结构分层思想举例
四、计算机网络体系结构中的专用术语
我们将这些专用术语中最具有代表性的三个作为分类名称,他们分别是:实体、协议、服务。
(一)实体
- 实体:任何可发送或者接收信息的硬件或者软件进程。
- 对等实体:收发双方相同层次中的实体。
(二)、协议 - 协议:控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合。
协议的三要素:语法、语义、同步 - 语法:定义所交换信息得格式
- 语义:定义收发双方所要完成的操作
- 同步:定义收发双方的时序关系
(三)、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够向上一层提供服务。
- 要实现本层协议,还需要使用下面一层所提供的服务。
- 协议是水平的,服务是垂直的。
- 实体是看得见相邻下层所提供的服务,但并不知道该服务的具体协议,也就是说,下面的协议对上面的协议是透明的。
- 服务访问点:在同一系统中,相邻两层的实体交换信息的逻辑接口,用于区分不同的服务类型。
- 数据链路层的服务访问点为帧的类型字段。
- 网络层的服务访问点为IP数据报首部的协议字段。
- 运输层的服务访问点为端口号。
- 服务原语:上层使用下层所提供的的服务必须通过与下层交换一些命令,这些命令称为服务原语。
协议数据单元PDU:对等层次之间传送的数据包称为该层的协议数据单元。
- 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可以合成为一个PDU,一个SDU也可以划分为几个PDU。