《计算机网络》
2016-08-05 本文已影响34人
Manba_小洛
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定成为网络协议。
网络协议主要由以下三个要素组成：
- 1、语法，即数据与控制信息的结构或格式；
- 2、语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种相应；
- 3、同步，即时间实现顺序的详细说明。
分层可以带来很多好处，如：
- 1、各层之间是独立的；
- 2、灵活性好；
- 3、结构上可分割开；
- 4、易于实现和维护；
- 5、能促进标准化工作：（1）差错控制，（2）流量控制，（3）分段和重装，（4）复用和分用，（5）连接建立和释放；
OSI的七层协议：
物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层
TCP/IP的四层协议：
网络接口层、网际层IP、运输层（TCP或UDP）、应用层（各种应用层协议如TELNET，FTP，SMTP等）
五层协议：
物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层
五层协议的主要功能：
- 1、应用层（application layer）
应用层是体系结构的最高层。应用层的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程间通信和交互规则。这里的进程（process）就是指主机中正在运行的程序。对于不同的网络应用需要有不同的应用层协议。在因特网中的应用层协议很多，如支持万维网应用的HTTP协议，支持电子邮件的SMTP协议，支持文件传送的FTP协议，等等。我们将应用层交互的数据单元称为报文（message）。 - 2、运输层（transport layer）
运输层的任务就是负责向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。所谓通用，是指并不针对某个特定网路应用，而是多种应用可以使用同一个运输层服务。由于一台主机可同时运行多个进程，因此运输层有复用和分用的功能 。复用就是多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务，分用和复用相反，是运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程 。
运输层主要使用以下两种协议：
传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）——提供面向连接的、可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段（segment）。
用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）——提供无连接的、尽最大努力（best-effort）的数据传输服务（不保证数据传输的可靠性），其数据传输的单位是用户数据报。 - 3、网络层（network layer）
网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包（package）进行传送。在TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫作IP数据报，或简称为数据报（datagram）。本书把“分组”和“数据报”作为同义词使用。
请注意：不要讲运输层的“用户数据报UDP”和网络层的“IP数据报”弄混。此外，无论在哪一层传送的数据单元，都可笼统地用“分组”来表示。
网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够通过网络中的路由器找到目的主机。
这里要强调指出，网络层中的“网络”二字，已不是我们通常谈到的具体的网络，而是在计算机网络体系结构模型中的专用名词。
因特网是一个很大的互联网，它由大量的异构（heterogeneous）网络通过路由器（router）相互连接起来。因特网主要的网络层协议是无连接的网际协议IP（Internet Protocol）和许多种路由选择协议，因此因特网的网络层也叫做网际层或IP层。在本书中，网络层、网际层和IP层都是同义词。 - 4、数据链路层（data link layer）
数据链路层常简称为链路层。我们知道，两台主机之间的数据传输，总是在一段一段的链路上传送的，这就需要使用专门的链路层的协议。在两个相邻结点间的链路上传送帧（frame）。每一帧包括数据和必要的控制信息（如同步信息、地址信息、差错控制等）。
在接收数据时，控制信息使接收端能够知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。这样，数据链路层在收到一个帧后，就可从中提取出数据部分，上交网络层。
控制信息还使接收端能够检测到所收到的帧中有无差错。如发现差错，数据链路层就简单地丢弃这个除了差错的帧，以免继续在网络中传送下去白白浪费网络资源。如果需要改正数据在数据链路层传输时出现的差错（这就是说，数据链路层不仅要检错，而且要纠错），那么就要采用可靠传输协议来纠正出现的差错。这种方法会使数据链路层的协议复杂些。 - 5、物理层（physical layer）
在物理层上所传数据的单位是比特。发送方发送1（或0）时，接收方应当收到1（或0）而不是0（而1）。因此物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及接收方如何识别出发送方所发送的比特。物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根引脚以及各条引脚应如何连接。当然，解释比特代表的意思，就不是物理层的任务。请注意，传递信息所利用的一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆、无线信道等，并不在物理层协议之内而是在物理层协议的下面。因此也有人把物理媒体当做第0层。
在因特网所使用的各种协议中，最重要的和最著名的就是TCP和IP两个协议。现在人们经常提到的TCP/IP并不一定是单指TCP和IP这两个具体的协议，而往往是表示因特网所使用的整个TCP/IP协议族（protocol suite）。
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