写在前面的话:该部分内容用于BUAA 软院计网期末复习,部分复杂需要理解的知识点只会提及考点、考法而不会详细说明知识点原理,内容不全请见谅。后续有时间会面向考研进行知识点的补充。

计算机网络体系结构

1.1 计算机网络的分类

  • 按分布范围:**广域网(WAN),城域网(MAN),局域网(LAN)**,个人区域网(PAN)
  • 按传输技术:广播式网络,点对点网络
  • 按拓扑结构:总线形,星形,环形,网形

1.2 计算机网络体系结构与参考模型

1.2.1 计算机网络分层结构

  • 网络的体系结构:网络的各层及其协议的集合
  • 实体:将计算机网络分层后,第n层中的活动元素通常称为第n层实体(具体可指硬件或软件进程)
  • 对等层:不同机器上的同一层
  • 对等实体:同一层的实体
  • 服务提供者:第n层为第n+1层提供服务,将第n层称为服务提供者
  • SDU,PCI,PDU:分别是报文的数据部分,控制信息部分,数据部分+控制信息部分。我们依次称其为服务数据单元,协议控制单元,协议数据单元。在各层间传输数据时,我们通常将第n+1层的PDU当作第n层的SDU。

1.2.2 计算机网络协议、接口、服务的概念

  • 协议:控制两个对等实体进行通信的规则的集合,由语法、语义和同步三部分组成。
  • 接口:同一结点内相邻两层间交换信息的连接点
  • 服务:下层为紧邻的上层提供的功能调用
  • 计算机网络提供的服务分类:面向连接服务/无连接服务,可靠服务/不可靠服务,有应答服务/无应答服务。面向连接服务有连接建立,数据传输,连接释放的阶段。无连接服务即尽最大努力交付。可靠服务指网络具有纠错,检错,应答机制,能保证数据正确可靠地传送到目的地。

1.2.3 ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型

1.2.3.1 OSI模型

  • OSI模型:由ISO提出的开放系统互连参考模型。有7层:物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层。低3层叫做通信子网,高3层叫做资源子网
  • 物理层:传输单位是比特。物理媒体(双绞线,光缆等)并不在物理层协议里面,可以把它们看作第0层。
  • 数据链路层:传输单位是,功能为组帧,差错控制,流量控制,传输管理等。典型协议有SDLC,HDLC,PPP,STP和帧中继等。
  • 网络层:传输单位是数据报,对分组进行路由选择,实现流量控制,拥塞控制,差错控制,网际互连。典型协议有IP,IPX,ICMP,IGMP,ARP,RARP,OSPF。
  • 传输层:传输单位是报文段(TCP)或用户数据报(UDP)。为端到端连接提供可靠的服务,流量控制,差错控制,服务质量,数据传输管理等服务
  • 会话层:管理主机间会话进程,实现数据同步
  • 表示层:定义数据结构,采用标准的编码形式
  • 应用层:典型协议文件传送FTP,电子邮件SMTP,万维网HTTP

1.2.3.2 TCP/IP模型

  • 由低到高:网络接口层,网际层,传输层和应用层。

1.2.3.3 两者对比

相似点

  • 均采用分层结构
  • 独立的协议
  • 解决互联问题

差别

  • OSI精确的定义了服务、协议和接口概念;TCP没有明确区分。
  • OSI没有偏向于任何特定的协议,通用性良好;TCP/IP则是对已有的协议的描述
  • TCP/IP考虑到了异构网络互联问题,将网际协议(IP)作为一个单独重要层次;OSI在后来只能在网络层中划分子层完成类似的功能
  • OSI网络层支持无连接和面向连接通信,在传输层仅有面向连接通信;TCP/IP在网际层仅有无连接通信,而在传输层支持无连接和面向连接通信