计算机网络概述(协议层次与服务模型)

目录

1.协议层次

2.服务模型


1.协议层次

层次化方式实现复杂网络功能

  • 将网络复杂的功能分成明确的层次,每一层实现了其中一个或一组功能,功能中有其上层可以使用的功能:服务
  • 本层协议实体相互交互执行本层的协议动作,目的是实现本层功能,通过接口为上层提供更好的服务
  • 在实现本层协议的时候,直接利用了下层所提供的服务
  • 本层的服务:借助下层服务实现的本层协议实体之间交互带来的新功能(上层可以利用的)+下层所提供的服务

服务和服务访问点

  • 服务(Service):底层实体向上层实体提供它们之间的通信的能力。
    • 服务用户(service user)
    • 服务提供者(service provider)
  • 原语(primitive):上层使用下层服务的形式,高层通过低层提供的服务,以及低层向高层提供服务都是通过服务访问原语来进行交互的——形式。
  • 服务访问点SAP(Services Access Point):上层使用下层提供的服务通过层间的接口——地点。
    • 例子:邮箱
    • 地址(address):下层的一个实体支撑着上层的多个实体,SAP有标志不同上层实体的作用
    • 可以有不同的实现:队列
    • 例子:传输层的SAP:端口(port)

服务的类型

面向连接的服务无连接的服务——方式

  • 面向连接的服务(Connection-oriented Service)
    • 连接(Connection):两个通信实体为进行通信而建立的一种结合
    • 面向连接的服务通信的过程:
      • 建立连接
      • 通信
      • 拆除连接
    • 面向连接的服务的例子:网络层的连接被称为虚电路
    • 适用范围:适用于传输大的数据块,不适合小的零星报文
    • 特点:保序
    • 服务类型:
      • 可靠的信息流 传送页面(可靠的获得,通过接收方的确认)
      • 可靠的字节流,例如远程登陆
      • 不可靠的连接:例如数字化声音
  • 无连接的服务(Connectionless Service)
    • 无连接服务:两个对等层实体在通信前不需要建立一个连接,不预留资源;不需要通信双方都是活跃;(例如:寄信)
    • 特点:不可靠、可能重复、可能失序
    • IP分组,数据包
    • 使用范围:适合传输零星数据
    • 服务类型:
      • 不可靠的数据报 电子方式的函件
      • 有确认的数据报,例如挂号信
      • 请求回答,信息查询

服务和协议

服务和协议的区别:

  • 服务(Service)底层实体通过向上层实体提供它们之间通信的能力,是通过原语来操作的,垂直的
  • 协议(protocol)对等层实体之间在相互通信的过程中,需要遵循的规则的集合,水平的

服务与协议的联系:

  • 本层协议的实现要靠下层提供的服务来实现
  • 本层实体通过协议为上层通过更高级的服务

数据单元(DU)

2.服务模型

Internet协议栈

  • 物理层传输以比特为单位的数据
    • 发送方将上层(链路层)传下来的帧中的数字数据(bit)转换为物理信号,在物理媒体中进行传输,接收方将物理媒体中的物理信号,还原为原来的数字数据。
  • 链路层在相邻两点传输以为单位的数据
    • 将物理层传输的bit数据转换为以帧为单位的数据。将bit进行分组。
  • 网络层在端(主机)到端(主机)之间传输以分组为单位的数据
    • 通过路由和转发定位到主机。
  • 传输层
    • 在主机到主机的基础上,完成进程到进程的区分。(socket与端口)
    • 将网络层提供的不可靠的服务变为可靠的服务。(TCP
  • 应用层完成应用报文和应用报文之间的交互

ISO/OSI参考模型

封装和解封装

各层次的协议数据单元

  • 应用层:报文(message)
  • 传输层:报文段(message segment)
  • 网络层:分组packet(如果是无连接方式:数据报datagram)
  • 数据链路层:帧(frame)
  • 物理层:位(bit)

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