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计算机网络体系结构(一)

计算机网络体系结构(一)

学习内容:
​​​一、常见的计算机网络体系结构​​​​二、计算机网络体系结构分层的必要性​​​​三、计算机网络体系结构分层思想举例​​​​四、计算机网络体系结构中的专用术语​​

一、常见的计算机网络体系结构
OSI体系结构(法律上的国际标准):
计算机网络体系结构(一)_计算机网络
TCP/IP体系结构(事实上的国际标准):
计算机网络体系结构(一)_网络体系结构_02
原理体系结构(适用于教学):
计算机网络体系结构(一)_体系结构_03

  • 通过以上两张图我们可以发现TCP/IP 体系结构相当于OSI体系结构的物理层和数据链路层合并成为了网络接口层,并且去掉了会话层和表示层。
  • 另外,由于TCP/IP 在网络层使用的协议是IP协议,IP协议的中文意思是网际协议,因此,TCP/IP 体系结构的网络层常称为网际层。

计算机网络体系结构(一)_体系结构_04

  • 顺便提一下,在嵌入式开发领域中,TCP/IP 协议族常常被称为TCP/IP协议栈,这是因为TCP/IP协议体系的分层结构与数据结构中的栈,在图形画法上是类似的。

二、计算机网络体系结构分层的必要性
计算机网络体系结构(一)_服务访问点_05
思考:假如你是一名程序猿,要编程实现计算机网络所面临的所有软件问题,那么,你是愿意将这些问题全部放在一个模块中编程实现呢,还是愿意将他们划分到不同的模块中,逐模块编程实现呢?

相信你一定会选择后者,哈哈哈,将他们划分到不同的模块中,可以降低代码的耦合度。

三、计算机网络体系结构分层思想举例
计算机网络体系结构(一)_服务访问点_06

四、计算机网络体系结构中的专用术语
我们将这些专用术语中最具有代表性的三个作为分类名称,他们分别是:实体、协议、服务。

计算机网络体系结构(一)_计算机网络_07
(一)实体

  • 实体:任何可发送或者接收信息的硬件或者软件进程。
  • 对等实体:收发双方相同层次中的实体。
    计算机网络体系结构(一)_计算机网络_08
    (二)、协议
  • 协议:控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合。
    计算机网络体系结构(一)_体系结构_09
    协议的三要素:语法、语义、同步
  • 语法:定义所交换信息得格式
    计算机网络体系结构(一)_服务访问点_10
  • 语义:定义收发双方所要完成的操作
    计算机网络体系结构(一)_体系结构_11
    计算机网络体系结构(一)_体系结构_12
  • 同步:定义收发双方的时序关系
    计算机网络体系结构(一)_网络体系结构_13

(三)、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。
  • 实体是看得见相邻下层所提供的服务,但并不知道该服务的具体协议,也就是说,下面的协议对上面的协议是透明的。

计算机网络体系结构(一)_体系结构_14

  • 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。

计算机网络体系结构(一)_服务访问点_15
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。

计算机网络体系结构(一)_网络体系结构_16

  • 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可以合成为一个PDU,一个SDU也可以划分为几个PDU。

计算机网络体系结构(一)_计算机网络_17


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