🐴体系结构与参考模型
一、计算机网络分层结构
1、计算机网络体系结构
定义：计算机网络的各层及其协议的集合，即对于该计算机网络及其所应完成的功能做出精确定义
⚠：体系结构是抽象的，不涉及具体实现细节❌
2、分层结构
（1）层次编号：从低至高为第1层、第2层、…、第n层
（2）对等层：不同机器上的同一层
（3）实体：第n层中的活动元素称为第n层实体。实体指任何可发送/接收信息的硬件、软件进程
对等实体：不同机器、同一层的实体
3、各层次的功能和关系
（1）最底层（第1层）：只向上层提供服务。它是整个层次结构的基础；
中间各层（第n层）：不仅要使用第n-1层的服务来实现自身的功能，还要向第n+1层提供本层的服务（该服务是第n层及下面各层提供服务的总和）；
最顶层：面向用户提供服务
（2）上一层：只能通过相邻层之间的“接口”使用下一层的服务，而不能调用其他层的服务；
下一层：所提供服务的实现细节对上一层透明 2台主机通信时，对等层在逻辑上有一条直接信道，就是因为下层服务细节对上层透明，使对等层感觉“不经过下层就把信息传送给对方”。
二、协议、服务、接口的概念
1、协议
（1）定义：为进行网络中的数据交换，而建立的规则、标准，是控制两个（或多个）对等实体进行通信的规则的集合。
⚠：协议只在对等实体间存在，是水平的；不对等实体间是没有协议的！！！
（2）组成（协议三要素）：语法、语义、同步
语法
规定了传输数据的格式
语义
规定了所要完成的功能（e.g. 需要发出何种信息？完成何种动作？做出何种应答？）
同步
规定了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
2、服务
（1）定义：指下层为紧邻的上层提供的功能调用，它是垂直的
（2）服务原语：上层使用下层所提供的服务时，与下层交换的一些命令
OSI模型中的4类服务原语：请求-证实，指示-响应（有应答服务包括全部4类原语，无应答服务只包括请求-指示）
3、接口（服务访问点SAP）
逻辑接口 = 服务访问点SAP（Service Access Point）
（1）定义：同一网络结点内，相邻两层间交换信息的连接点。
⚠接口是系统内部的定义——每层只能为紧邻的层次之间定义接口，不能跨层定义接口
总结：协议、服务、接口三者关系
三、计算机网络的通信过程
形象理解：包裹 层层打包 邮递 层层解封装 取出包裹
1、各层报文之间的关系
PSP公式
2、服务数据单元SDU
为完成用户所要求的功能，而应该传送的数据（净数据）
3、协议控制信息PCI
控制协议操作的信息
4、协议数据单元PDU
对等层次之间传送的数据单位（由SDU和PCI共同组成）
各层的PDU：物理层-比特、链路层-帧、网络层-分组、传输层-报文段
⚠数据链路层具有特殊性：加头加尾
四、ISO/OSI模型和TCP/IP模型
1、OSI参考模型
（1）自下而上口诀：物联网淑慧适用
（2）各层功能
资源子网
应用层
所有能和用户交互产生网络流量的应用程序。
表示层
处理通信系统中信息的表示方式，对数据进行翻译、转换数据格式、加密解密和压缩。
会话层
向表示层实体/用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据，建立管理和终止会话。会话的管理和同步
传输层
负责主机中两个进程的通信，即端到端的通信，实现流量控制、差错控制和复用分用
通信子网
网络层
把分组从源端传到目的端，实现路由选择、流量控制、差错控制、拥塞控制
数据链路层
把网络层传下来的数据报封装成帧，实现流量控制和差错控制，控制对共享信道的访问
物理层
在物理介质上实现比特流的透明传输。
⚠：传输信息所利用的物理媒介（如双绞线、光纤、无线信道等）不属于物理层。物理层考虑的是如何在这些介质上实现“bit流的透明传输”以及接口参数等
2、TCP/IP模型
3、二者对比
（1）OSI定义3点：服务、协议、接口。
（2）OSI先出现，参考模型先于协议发明，不偏向特定协议。
（2）TCP/IP在设计之初就考虑到异构网互联问题，把IP作为重要层次
ISO/OSI模型
TCP/IP模型
传输层
面向连接
无连接（UDP）+面向连接（TCP）
网络层
无连接+面向连接
无连接（不可靠）
（4）OSI：美好的设想；
TCP/IP：现实落地
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