計算機網路 網路體系結構與網路協議

2021-10-08 10:38:18 字數 3255 閱讀 9425

網路體系結構就是層、協議和服務構成的集合,具體來說就是為了使各種不同的計算機能夠相互通訊,將所有需要完成的工作進行分類,劃分為明確的層次,並規定出相同層次程序之間的通訊協議和上下層之間的介面服務。體系結構是計算機網路的一種抽象的、層次化的功能模型。

實體:指客觀存在的、與某一應用有關的事物,如程式、程序或作業之類的成分。實體既可以是軟體實體,也可以是硬體實體。

對等層協議:對等層實體之間通訊所遵守的規則。各層的協議只對所屬層的操作有約束力,而不涉及到其他層。

介面:同一系統相鄰層之間都存在一種介面

服務訪問點(sap,service access point):介面上相鄰兩層實體交換資訊的地方,是相鄰兩層實體的邏輯介面。如n層sap就是n+1層可以訪問n層的地方。

網路協議是在主機與主機之間、主機與通訊子網之間或子網中各通訊節點之間的通訊而使用的,是通訊雙方必須遵守的事先約定好的規則和標準;從層次角度說,網路協議是網路中所有對等層協議和介面協議的集合。

網路協議組成的三要素:語義、語法、和同步(時序)。

語法:規定通訊雙方彼此應該如何操作,即確定協議元素的格式。如:資料格式、訊號電平等規定。

語義:規定了通訊雙方要發出的控制資訊、執行的動作和返回的應答等;包括用於調整和進行差錯處理的控制資訊。

同步(時序):是對事件實現順序的詳細說明,指出事件的順序和速率匹配等。即事件實現順序和詳細說明,包括速度匹配和順序。

制定關於物理介面的機械、電氣、功能和規程特性的標準;

制定訊號的編碼方式;

制定網路連線可用的拓撲結構;

指定資料的傳輸模式。

資料鏈路層傳輸的是有結構的資料,稱為幀(frame)。資料幀由傳送方位址、接收方位址、控制資訊、資料和一些必要的幀標識構成。資料幀中的位址稱為實體地址。資料鏈路層分為邏輯鏈結控制子層和介質(**)訪問控制子層,其中介質訪問控制子層稱為mac,實體地址又稱為mac位址或硬體位址。注意mac位址為48位,ip位址為32位。

資料鏈路層基本功能:

幀同步流量控制

差錯控制

mac定址

制定共享通道的訪問策略。

網路層可以在不直接相連的主機之間傳輸資料報。傳送方和接收方之間可以存在多條傳輸路徑,資料報在傳輸過程可能使用不同的資料鏈路層,這些資料鏈路層的傳輸延時、通道控制方式和mtu(maximum transmission unit,最大傳輸單元)都不相同。網路層使用邏輯位址進行定址,向上層提供一致的通訊服務,並遮蔽不同資料鏈路層的差異。

網路層具體功能:路由選擇、網路互連、擁塞控制。

制定邏輯位址與實體地址之間的位址解析方法;

既提供面向連線的通訊服務,也提供無連線的通訊服務;

解決資料報傳輸的路由問題,為資料報選擇最合適的傳輸路徑;

制定資料分析與重組的處理方法;

建立擁塞處理機制。

傳輸層建立在網路層之上,向會話層提供更強大而且靈活的通訊服務。

傳輸層基本功能:

連線管理

流量控制

差錯檢測

對使用者請求的響應

建立通訊五個方面

會話層建立在傳輸層連線的基礎上,提供了對某些應用的增強會話服務,例如遠端登入的會話管理。

會話層基本功能:

對話管理

資料流同步

重新同步

表示層負責兩個通訊系統之間所交換資訊的表示方式,使得兩台資料表示結構完全不同的裝置能夠自由地進行通訊。它關心的是所傳輸資料的語法和語義,目標是消除網路內部的語法語義差異。

表示層的基本功能:

語法轉換

a) 資料表示

b) 資料壓縮

c) 網路安全和加密

語法協商

連線管理

應用層是osi參考模型的最高層,負責為使用者的應用程式提供網路服務。它與使用者的應用程式直接接觸,提供了大量通訊協議。例如,網路虛擬終端、電子郵件、檔案傳輸、檔案管理、遠端訪問和列印服務等。

應用層基本功能:與osi其他層不同的是,應用層不為任何其他osi層提供服務,而是直接為應用程式提供服務,包括建立連線、同步控制、錯誤糾正和重傳協商等。為了讓各種應用程式能有效地使用osi網路環境,應用層的各種協議都必須提供方便的介面和執行程式,並形成一定的規範,確保任何遵循此規定的使用者都能夠相互通訊。

arp協議(位址解釋協議):實現從主機ip位址到主機實體地址或mac位址的對映關係的協議。

icmp協議(網際網路控制訊息協議):檢測網路及路由、擁塞、服務質量問題。

tcp協議:面向連線的協議,提供資料分組,可靠的、順序的提交。具有流量控制和差錯控制的功能。

udp協議(使用者資料報協議):在ip資料報服務上增加了埠和簡單的差錯檢測功能來實現程序到程序之間的資料傳輸。

ftp協議(檔案傳輸協議):使檔案通過網路從一台主機傳送到另一台主機上,而不受計算機型別和作業系統型別限制。

smtp:電子郵件傳送時和接收所遵循的協議。接收時使用pop3

dns(網域名稱解析系統):幫助使用者在網際網路上找尋路徑。按照查詢過程不同分為遞迴查詢和迭代查詢。

snmp:簡單網路管理協議,基於tcp/ip協議簇的網路管理標準協議。

網際層:負責ip資料報的產生以及ip資料報在邏輯網路上的路由**。提供了資料報的封裝、分片和重組,以及路由選擇和擁塞控制機制。但是,網際層只提供無連線不可靠的通訊服務。

傳輸層:tcp/ip參考模型中提供端到端通訊服務的層次,既可以提供面向連線的可靠的通訊服務,又可以提供無連線不可靠的通訊服務。在tcp/ip 參考模型中,傳輸層以埠的形式實現通訊復用。

應用層是tcp/ip參考模型中協議數量最多最複雜的層次,面向不同主題向使用者提供各種各樣的通訊業務。

面向連線的服務:兩個對等實體之間為進行資料通訊而進行的一種結合。傳送方在傳送訊息之前必須向接收方傳送連線請求,對方同意連線後,雙方建立資訊通道並在通道中交換資訊。雙方完成資訊傳輸後拆除通道,類似**系統服務。

無連線服務:傳送方將資訊封裝成一定的資訊塊,在通過網路傳送到接收方,每乙個資訊快都具備傳輸路由的資訊,可以自主傳輸到達目的地。

特點已經寫出,其異同不再贅述。

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