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计算机网络体系结构

一: 常见的计算机网络体系结构

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二: 计算机网络体系结构分层的必要性

  • 计算机网络是个非常复杂的系统。早在最初的APRANET设计时就提出了分层的设计理念
  • 分层”可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部问题,而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理

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物理层

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数据链路层

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网络层

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运输层

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应用层

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三: 计算机网络体系结构分层思想举例

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  1. 应用层通过HTTP协议,构建HTTP请求报文

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  1. 运输层给HTTP请求报文添加一个TCP首部使之成为TCP报文段。该首部作用主要是为了区分应用进程,以及实现可靠传输。

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  1. 运输层将TCP报文段交付给网络层处理,网络层给TCP报文段添加一个IP首部,使之成为IP数据报。该首部作用是使IP数据报可以在互联网上传输,也就是被路由器转发。

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  1. 网络层将IP数据报交付给数据链路层处理,数据链路层给IP数据报添加一个首部和一个尾部,使之成为帧该首部作用是主要是为了让帧能够在一段链路上或一个网络上进行传输,能够被相应目的主机接收。ETH帧尾部的作用是让目的主机检查,所接收到的帧是否有误码。

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  1. 数据链路层将帧交付给物理层,物理层将帧看作是比特流,物理层会给比特流前面加上前导码作用是让目的主机做好接收帧的准备。物理层将添加有前导码的比特流变换为相应的信号发送到传输媒体,信号通过传输媒体到达路由器。

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四: 实体 协议 服务

实体

  • 实体:任何可发送或接受信息的硬件软件进程
  • 对等实体:收发双方相同层次中的实体

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协议

  • 协议:控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合
  • 协议三要素:语法 语义 同步
    • 语法:定义所交换信息的格式
    • 语义:定义收发双发所要完成的操作
    • 同步:定义收发双方的时序关系

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服务

  • 在协议的控制下,两个对等实体间的逻辑通信使得本层能够向上一层提供服务
  • 要实现本层协议,还需要使用下面一层所提供的服务
  • 协议是”水平的“,服务是“垂直的
  • 实体看得见相邻下层所提供的服务,但不知道实现该服务的具体协议。
  • 服务访问点:在同一系统中相邻两层的实体交换信息的逻辑接口,用于区分不同的服务类型
    • 数据链路层的服务访问点为帧的“类型”字段
    • 网络层的服务访问点为IP数据报首部中的“协议字段”
    • 运输层的服务访问点为“端口号”
  • 服务原语:上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令,这些命令称为服务原语
  • 协议数据单元PDU:对等层次之间传送的数据包称为该层的协议数据单元
  • 服务数据单元SDU:同一系统内,层与层之间交换的数据包称为服务数据单元
  • 多个SDU可为合成成为一个PDU;一个SDU也可以划分为几个PDU

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