计算机网络体系结构
计算机网络是一个非常复杂的系统，涉及许多组成部分，需要用一种有效的系统来描述它——分层结构
- 分层结构：每层完成一种(类)特定功能，每层依赖底层提供的服务，通过层内动作完成相应功能
什么是计算机网络体系结构
- 网络体系结构是从 功能 上描述计算机网络结构
- 计算机网络体系结构简称网络体系结构(network architecture)，是分层结构
- 每层遵循某个/些网络协议完成本层功能
- 计算机网络体系结构是计算机网络的 各层及其协议的集合
为什么采用分层结构
- 结构清晰，有利于识别复杂系统的部件及其关系
- 模块化的分层易于系统更新、维护
- 任何一层服务实现的改变对于系统其它层都是透明的
- 有利于标准化
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分层网络体系结构基本概念：
协议层次的服务模型
OSI参考模型简介
开放系统互连 (OSI)参考模型是由国际标准化组织 (ISO) 于1984年提出的分层网络体系结构模型，目的是支持异构网络系统的互联互通，也是异构网络系统互连的国际标准，它有7层，每层完成特定的网络功能
- OSI参考模型解释的通信过程
- OSI参考模型数据封装与通信过程
- 数据封装——增加控制信息（构造协议数据单元 (PDU)）
- 控制信息：
- 地址（Address）: 标识发送端/接收端
- 差错检测编码（Error-detecting code）: 用于差错检测或纠正
- 协议控制（Protocol control）: 实现协议功能的附加信息（优先级（priority）、服务质量（QoS）、 和安全控制等）
各层功能介绍
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物理层功能
- 接口特性、 比特编码、数据率、比特同步、传输模式
- 传输模式：单工（Simplex）、半双工（half-duplex）、全双工（full-duplex）
- 接口特性、 比特编码、数据率、比特同步、传输模式
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数据链路层功能
- 负责结点-结点（node-to-node）数据传输
- 组帧（Framing）
- 物理寻址（Physical addressing）：在帧头中增加发送端和/或接收端的物理地址标识数据帧的发送端和/或接收端
- 流量控制（Flow control）：避免淹没接收端
- 差错控制（Error control）：检测并重传损坏或丢失帧，并避免重复帧
- 访问(接入)控制（Access control）：在任一给定时刻决定哪个设备拥有链路（物理介质）控制使用权
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网络层功能
- 负责源主机到目的主机数据分组（packet）交付
- 逻辑寻址（Logical addressing）：全局唯一逻辑地址，确保数据分组被送达目的主机，如IP地址
- 路由（Routing）：路由器(或网关)互连网络，并路由分组至最终目的主机、路径选择
- 分组转发
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传输层功能
- 负责源-目的（端-端） （进程间） 完整报文传输
- 分段与重组
- SAP寻址：确保将完整报文提交给正确进程，如端口号
- 连接控制、流量控制、差错控制
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会话层功能
- 对话控制（dialog controlling）：建立、维护
- 同步(synchronization)：在数据流中插入“同步点”
- 最“薄”的一层
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表示层功能
- 处理两个系统间交换信息的语法与语义（syntax and semantics ）问题
- 数据表示转化：转换为主机独立的编码
- 加密/解密
- 压缩/解压缩
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应用层功能
- 支持用户通过用户代理（如浏览器）或网络接口使用网络（服务）
- 典型应用层服务：文件传输（FTP）、电子邮件（SMTP）、 Web（HTTP）
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