计算机网络体系与参考模型
1.网络分层
原则：
每层实现一种相对独立的工鞥，降低系统的复杂度
各层之间界面清晰，易于理解，相互交流少
各层功能的精确定义独立于具体的实现方法，可以采用最合适的技术来实现
保持下层对上层的独立性，上层单向使用下层提供的服务
整个分层结构应能促进标准化工作
基本概念：
实体：任何可以发送或者接受信息的硬件或者软件进程
不同服务器上的同一层称为对等层，同一层的实体称为对等实体
n层实体实现的服务为n+1层所利用
服务数据单元（SDU）：完成用户所要求的功能而传送的数据，第n层为n-SDU
协议控制信息（PCI）：控制层协议操作的信息 n-PCI
协议数据单元（PDU）：对等层次之间传送的数据单元称为该层的PDU n-PDU
层次结构含义：
第N层的实体不仅要使用第N-1层的服务来实现自身定义的功能，还要向第N+1层提供本层的服务，该服务是第N层及下面各层提供的服务总和
最底层只提供服务，是整个层次结构的基础，中间各层既是下一层的服务使用者，又是上一层的服务提供者，最高层面向用户提供服务
上一层只能通过邻近层的接口使用下一层的服务，而不能调用其他层的服务，下一层所提供的服务的实现细节对上一层透明
两台主机通信时，对等层在逻辑上有一条直接通道，表现为不经过下层把信息传送到对方
2.计算机的网络协议、接口、服务的概念
协议：
控制两个或者多个对等实体进行通信的规则集合，是水平的
不对等实体之间是没有协议的
组成：语法规定了传输数据的格式；语义规定了要完成的功能；同步规定了执行各种操作的条件、时序关系
协议是水平的，是控制对等实体之间通信的规则
接口：
同一节点内相邻两层之间交换信息的连接点，是一个系统内部的规定
每层只能为紧邻的层次之间定义接口，不能夸层定义接口
服务：
下层为紧邻的上层提供的功能调用，是垂直的
服务原语：由服务用户发往服务提供者，请求完成某项任务；由服务提供者发往服务用户，指示用户完成某件事；由服务用户发往服务提供者，作为对指示的响应；证实：由服务提供者发往服务用户，作为请求的证实
只有本层的协议的实现才能保证向上一层提供服务，本层的服务用户只能看见服务，而无法看见下面的协议
服务的分类：
面向连接服务和无法连接服务：
面向连接服务：
通信双方必须建立连接，分配响应资源，结束后释放连接与资源（可靠服务）
阶段：连接建立，数据传输，连接释放
代表协议：TCP协议
无连接服务：
通信双方不需要建立连接，直接发送数据（不可靠服务）
尽最大努力交付（IP协议、UDP协议）
可靠服务和不可靠服务：
可靠服务：
网络具有纠错、检错，应答机制，保证数据正确可靠的传送到目的地
不可靠服务：
网络尽可能正确，可靠的传送，不能保证数据的正确，可靠的传送到目的地
可靠性由应用或者用户来保障
有应答服务和无应答服务：
有应答服务：
接收方在收到数据后想发送方发出相应的应答，传输系统自动实现
无应答服务：
接收方收到数据后不会自动给出应答，如果需要应答就由高层实现
3.OSI参考模型
目的：支持异构网络系统的互联互通
应用层、表示层、会话层构成资源子网
传输层承上启下
网络层、数据链路层、物理层构成通信子网
4.物理层
传输单位：比特流
任务：透明传输的比特流
功能：物理媒体上为数据端设备透明的传输原始比特流
定义数据终端设备和数据通信设备的物理与逻辑连接方法。接口的机械形状和尺寸，交换电路的数量和排列
接口协议：EIA-232C、EIA/TIA RS-449、CCITT的X2.1等
5.数据链路层
传输单位：帧
任务：将网络层传来的IP数据报组装成帧
功能：成帧、差错控制、流量控制、传输管理
差错控制：对传输中收到干扰的信号进行检错，并对其丢弃
流量控制：控制发送方的速度
介质访问子层控制共享信道的访问
典型协议：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继
6.网络层
传输单位：数据报
任务：报网络层的协议传输单元（分组）从源端到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务
功能：流量控制、拥塞控制、差错控制、网际互联
拥塞控制：对网络中因为来不及接受导致大量丢失的情况，网络层采取一定的措施对拥塞进行缓解
网际互联：将大量异构网络通过路由器相互连接起来
典型协议：IP、IPX、ICMP、ARP、RARP、OSPF
7.传输层
传输单位：报文段（TCP）或者用户数据报（UDP）
任务：主机之间两个进程的相互通信
功能：端到端传输、流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理等服务
典型协议：TCP、UDP
8.会话层
任务：允许不同主机上的各个进程进行通话
功能：建立绘画同步、管理主机间的会话进程（建立、管理及终止）
使用校验点恢复通信、实现数据同步
9.表示层
任务：处理两个通信系统中交换信息的表示方式
功能：数据压缩、加密和解密、数据表示变换
10.应用层
任务：用户与网络的界面，为特定类型的网络应用提供访问OSI环境的手段
典型协议：FTP、SMTP、HTTP
11.TCP/IP模型
应用层：
对应OSI会话层、表示层和应用层
包含所有高层协议（Telnet FTP DNS SMTP HTTP)
传输层：
对应OSI的传输层
实现发送端和目的端主机上的对等实体进行会话
传输控制协议（TCP）：面向连接（可靠交付）、数据传输的基本单位是报文段
用户数据报协议（UDP）：无连接的（不可靠交付）、传输基本单位是用户数据报（尽最大努力交付）
网际层：
对应OSI的网络层
将分组发送到任何网络上，选择和使用的路由
不能保证有序到达，有序交付交给高层负责
定义了IP协议 IPV4 IPV6
网络接口层：
对应OSI的数据链路层和物理层
指出主机必须使用的某种协议和网络连接
作用：从主机或者节点接受IP分组，并把他们发送到指定的物理网络上
12.TCP/IP模型与OSI模型的比较
相同：
都采用分层结构
都是基于独立的协议栈的概念
都可以解决异构网络的互联，实现不同厂家的计算机的相互通信
不同：
OSI精确的定义了服务、接口和协议，TCP/IP没有明确区分
OSI通用型良好，TCP/IP协议是对已有协议的描述，但是不适用于其他非TCP/IP的协议栈
OSI没有考虑多种异构网络的互联问题
网络层（网际层）OSI中支持无连接和面向连接，TCP/IP只有无连接
传输层OSI支持面向连接的通信，TCP/IP支持面向连接和无连接的通信
13.信息传输过程
用户发送数据报
应用层：将自然语言转化为通信数据
然后开始每层都会加上SDU和PCI进行包裹包装
到达目的主机又会进行包括拆包，将SDU和PCI一层层拆开、最终获得数据
