计算机网络4:计算机网络体系结构
目录
- 计算机网络体系结构
- 1.网络模型
- 2.每一层的代表含义
- 2.1 OSI7层模型
- 2.2 五层协议
- 2.3 TCP/IP 四层协议
- 3.数据在各层之间的传输过程
- 4.为什么要进行分层
计算机网络体系结构
1.网络模型

2.每一层的代表含义
2.1 OSI7层模型
(1)物理层:比特流–电信号
负责把两台计算机连接起来,然后在计算机之间通过高低电频来传送0\1这样的电信号。是比特流和电信号的转换
代表硬件:网线、光纤、同轴电缆

利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。 比特流和电子信号之间的切换
(数据封装传输,两台主机传输)通过将比特流转为电子信号,从而实现比特流的传输, 0-低,1-高
(数据解封向数据链路层传输)电信号--比特流,为数据链路层提供物理连接
采用的协议、技术:0、1光电信号
代表硬件:网线(双绞线)、wifi电磁波、集线器(Hub)
(2)数据链路层 :将网络层的组封装成帧
负责建立节点之间的链路,把网络层传下来的分组封装成帧,有差错检测。
代表硬件:交换机

1.互连设备之间传送和识别数据帧,数据帧与比特流之间的转换
2. 以太网协议 将IP数据报组装成帧,控制信息在相邻两节点的链路上进行传输
采用的协议、技术:以太网帧、ARP、MTU
代表硬件:交换机
协议头部:MAC头部(源MAC和目标MAC 48位)---识别数据链路层中相连的节点
(3)网络层:将传输层的报文段封装成组
将传输层的报文段封装成组,添加IP头部,通过路由选择寻址,分组选择适当的路径,将信息从一个网络设备传到另一个网络设备,用于解决不同子晚间的通信
协议:路由选择协议IP
代表硬件:路由器

采用的协议、技术: IP 、路由:地址管理与路由选择,经过哪个路由传递到目标地址
代表硬件:路由器
协议头部:IP头部( 32位关键信息:源IP和目标IP,在找不到目标IP时,将数据返回)
(4)传输层:将应用层数据分段传输
添加传输头部,为进程提供通用数据传输服务

采用的协议、技术:TCP、UDP :管理两个节点之间的数据传输。
传输控制协议TCP:提供面向连接、可靠的数据传输服务,数据单位为报文段;
用户数据报协议UDP:提供无连接、尽大努力的数据传输服务,数据单位为用户数据报。
TCP 主要提 供完整性服务,UDP 主要提供及时性服务。
协议头部:将应用层的数据分段传输,并给每一段加上TCP头部(关键信息--port)
为什么分段:避免因网络问题导致的大量数据传输出错而全部重新传,分段就可以只重传出问题的段
(5)会话层 :
管理应用程序之间的绘画,向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法

通信管理,赋值建立和断开通信连接(数据流动的逻辑通路),管理传输层一下的分层。何时建立连接,何时断开连接以及保持多久的连接
(6)表示层
对数据进行编码格式的转换,提供数据压缩、解压服务、加密、解密服务

对底层命令和数据进行解释,设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换。
接受不同表现形式的信息,如文字流、图像、声音等
(7)应用层

应用层提供的服务:
a、FTP:进行文件传输、访问、管理
b、SMTP:电子邮件
c、Web、HTTP提供网络服务
应用层协议:DNS、HTTP、SMTP(简单电子邮件传输)、FTP(文件传输协议)、NAT、NAPT、TeInett(网络远程访问协议)等,用户在这一层与网络进行交互 针对特定应用的协议
2.2 五层协议

2.3 TCP/IP 四层协议
(1)它只有四层,相当于五层协议中数据链路层和物理层合并为网络接口层。
(2)TCP/IP 体系结构不严格遵循 OSI 分层概念,应用层可能会直接使用 IP 层 或者网络接口层
(3)TCP/IP是一组协议的代名词,它还包括许多协议,组成TCP/IP协议簇。

3.数据在各层之间的传输过程
封装分用。在向下的过程中,需要添加下层协议所需要的首部或者尾部,而在向上的过程中不断拆开首部和尾部。
路由器只有下面三层协议,因为路由器位于网络核心中,不需要为进程或者应用程序提供服务,因此也就不需要传输 层和应用层。

数据的封装:

数据分用

4.为什么要进行分层
(1)降低网络传输的复杂性,使其结构清晰,能清除知道各层之间的关系
(2)模块化使系统的维护、升级简化,改变某一层服务的具体实现对系统其他部分透明
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