1.计算机网络分层结构
“分层”设计思想
参考快递网络的四层体系结构设计
使用分层设计实现计算机网络的诸多功能
计算机网络的分层结构：
- 分层结构的设计并不唯一，可以根据实际需求增加或减少层次
网络体系结构
网络体系结构（Network Architecture）是计算机网络的各层及其协议的集合，解释这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义（不涉及实现）。
实现（implementation）是遵循这种体系结构的前提下，用何种硬件或软件完成这些功能的问题。
体系结构是抽象的，而实现则是具体的
各层之间的关系
水平
每一层负责实现一个或多个功能
实体：在计算机网络的分层结构中，第n层中的活动元素（软件+硬件）通常称为第n层实体。不同机器上的同一层称为对等层，同一层的实体称为对等实体。
协议：即 网络协议（Network Protocol），是控制对等实体之间进行通信的规则的集合，是水平的。
为什么要分层?为什么要制定协议?
计算机网络功能复杂 > 采用分层结构，将诸多功能合理地划分在不同层次 > 对等层之间制定协议，以实现功能。
传输过程：
竖直
接口：即同意节点内相邻的两层的实体交换信息的逻辑接口，又称为服务访问节点（Service Access Point，SAP）。
服务：服务是指下层为紧邻的上层提供的功能调用，他*是垂直的 *。
传输过程：
PDU、SDU、PCI 的概念
协议数据单元（PDU）:对等层次之间传送的数据单位。第n层的PDU记为n-PDU。
服务数据单元（SDU）：为完成上一层实体所要求的功能而传送的数据。第n层的SDU记为n-SDU。
协议控制信息（PCI）:控制协议操作的信息。第n层的PCI记为n-PCI。
协议三要素
协议：即网络协议(NetworkProtocol)，是控制对等实体之间进行通信的规则的集合，是水平的。
协议由语法、语义和同步三部分组成（协议的三要素）:
- 语法，数据与控制信息的格式。例如，协议控制信息(首部)部分占几个字节、每个字节是什么含义;协议的数据部分最多由多少字节。
- 语义，即需要发出何种控制信息、完成何种动作及做出何种应答。例如，协议中需要明确规定:发送方完数据后，接收方是否需要“应答”，以及应答的种类有哪些(如:传输成功、传输失败)
- 同步(或时序)，执行各种操作的条件、时序关系等，即事件实现顺序的详细说明。例如，发送方发完数据后，接收方需要立即应答。如果发送方在10秒内未收到“传输成功”应答，则发送方会再次发送数据。
2.OSI参考模型&TCP/IP模型
OSI参考模型
常见的网络设备实现的功能层次：
1 物理层
任务：实现相邻节点之间比特（0或1）的传输
- 需要定义电路接口参数（如：形状、尺寸、引脚数等）
- 需要定义传输信号的含义、电器特征（如：5V表示1，1V表示0；每比特电信号持续时间0.1ms）
2 数据链路层
任务：确保相邻节点之间的链路逻辑上无差错。包含以下功能
3 网络层
任务：把“分组”从源结点转发到转发到的目的结点，包含一下功能
- 路由选择：构造并维护路由表，决定分组到达目的节点的最佳路径
- 分组转发：将“分组”从合适的端口转发出去
- 拥塞控制:发现网络拥塞，并采取措施缓解拥塞
- 网际互联:实现异构网络互联
- 其他功能：差错控制2、流量控制2、连接建立与释放3、可靠传输管理4
4 传输层
任务：实现端到端通信（即实现进程到进程的通信，“端”指“端口”）。包含一下功能
- 复用和分用：发送端几个高层实体复用一条低层的连接，在接收端再进行分用。
- 其他功能5:差错控制、流量控制、连接建立与释放、可靠传输管理
5 会话层
任务：管理进程间会话
主要功能：会话管理（采用检查点机制，当通信失效时从检查点继续恢复通讯）
6 表示层
任务：解决两台主机上信息表示不一致的问题
主要功能：数据格式转换（如编码转换、压缩/解压、加密/解密）
7 应用层
任务： 实现特定的网络应用
功能繁多根据需求设计
各层之间的传输单位
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