1. 概述
计算机体系结构: 计算机网络的各层及其协议的集合。
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定成为网络协议,简称协议。
网络协议三要素: 语法、 语义、 同步。
(1)语法:数据或控制信息的结构或格式。
(2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。
(3)同步:即事件实现顺序的详细说明。同步,在一定的条件下应当发生什么事件,同步含有时序的意思。
2. 网络协议
OSI,开放系统互连基本参考类型。"开放"指的是非独家垄断的,只要遵循 OSI 标准就可以和这个世界上其他同样遵循 OSI 标准的其他系统进行通信。OSI是 7 层协议的体系结构。但是得到最广泛应用的是 TCP/IP 协议,TCP/IP 协议 是事实上的国际标准,因为OSI标准缺乏商业驱动力。
TCP/IP 是一个四层的网络体系结构,包括:应用层、运输层、网际层IP、网络接口层。但是为了学习更加方便,学习计算机网络常常分为5层。三者的关系如下图所示,该图出自《计算机网络第七版》,谢希仁老师编著。
(1)应用层
任务: 通过应用进程之间的交互来完成特定网络应用。
定义:应用进程之间通信的规则,进程即主机中正在运行的程序。
如: DNS 域名系统, 支持万维网应用 http , SMTP 支持电子右键协议。
应用层交互数据单元 : 报文。
(2)运输层
任务:负责向两台主机之间的进程通信提供通用的数据传输服务。应用层利用运输层传输应用层报文。
特点:具有复用和分用功能,复用多个应用层进程可以使用同一个运输层服务,分用和复用相反,运输层收到的信息可以分别交付给多个应用层进程。
主要使用的协议:TCP 和 UDP。
(3)网络层
提供通信服务,把运输层上产生的报文段或用户数据包封装成分组或包进行传送。
主要使用的协议:IP协议,因此分组又称IP数据报。
(4)数据链路层
任务:在两个相邻结点之间传送数据,数据链路层将网络层交下来的IP数据包组装成帧,在两个相邻的节点上传送帧。
帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息、地址信息、差错控制)。
(5)物理层
数据单位:比特,0或1。
物理传输媒体:双绞线、同轴电缆、光纤、无线通道。
3. 实体、协议、服务
实体:任何可以传送或接受信息的硬件或软件进程。
协议:是控制两个对等实体进行通信的规则集合。
在协议的控制下,两个对等实体之间的通信使得本层能够向上一层提供服务,要实现协议,还需要使用下面一层所提供的服务。
那些只能被上一层“看到的”功能叫做服务。
服务是垂直的,协议是水平的。
参考文献:
- 计算机网络/谢希仁编著. ——7版 ——北京:电子工业出版社,2017.1