计算机网络参考模型与5G协议

一、分层思想

将复杂的流程分解为几个功能相对单一的子过程
（1）整个流程更加清晰，复杂问题简单化
（2）更容易发现问题并针对性的解决问题

二、OSI七层参考模型

1984年颁布了开发系统互连（OSI）参考模型；一个开放式体系结构，将网络分为七层

分层	功能
物理层	建立、维护、断开物理连接
数据链路层	建立逻辑连接、进行硬件地址（物理地址）寻址、差错校验等功能
网络层	进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择
传输层	定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验
会话层	建立、管理、中止会话
表示层	数据的表示、安全、压缩
应用层	网络服务与最终用户的一个接口

硬件地址/物理地址=MAC地址
数据链路层：二层交换机（同一个网段的数据通信，不识别IP地址）
逻辑地址：IP地址
路由器和交换机的区别
交换机实现的是同一个网段的数据通信。
交换机根据MAC地址表实现MAC地址转发。
路由器实现的是不同网段的数据通信。
路由器选择标准
1、子网掩码长度最长
2、路由器协议中管理距离最小的
3、路径质量最好的
4、默认路由
路由器根据路由表实现路由转发。
传输层
1、TCP 要求安全、可靠性，传输时延长。
2、UDP 要求速率很高，传输时延短。
传输层的协议+端口号对应应用层不同的服务。
TCP+80=WEB服务
TCP+25=SMTP服务
TCP＋１１０＝ＰＯＰ３服务
端口号划分为三个类别，范围介于１到６５５３５之间。
——公认端口
　　与通用网络应用程序相关联的目的端口成为公认端口，范围为１到１０２３.
——注册端口
　　端口１０２４－４９１５１可作为源端口式目的端口使用。
——私有端口
　　端口４９１５２－６５５３５通常作为源端口使用。
ＯＳＩ模型ＶＳＴＣＰ／ＩＰ模型对应关系

三、ＴＣＰ／ＩＰ协议族的组成

应用层：ＨＴＴＰ，ＦＴＰ，ＴＦＴＰ，ＳＭＴＰ，ＳＮＭＰ，ＤＮＳ
传输层：ＴＣＰ，ＵＤＰ
网络层：ＩＣＭＰ（ｐｉｎｇ、ｔｒａｃｅｒｔ），ＩＧＭＰ，ＩＰ，ＡＲＰ，ＲＡＲＰ
数据链路层，物理层：由底层网络定义的协议
ｉｃｍｐ：网络通信检测与信息反馈。
ｐｉｎｇ：源和目标联通性的检测。
ｔｒａｃｅｒｔ：检测源和目标所经过的路线及故障点，一般用来定位和调试故障。
ｉｇｍｐ：组播
ＡＲＰ：正向地址解析协议
已知目标ＩＰ，位置目标ＭＡＣ
ＲＡＲＰ：反向地址解析协议
已知目标ＭＡＣ，未知目标ＩＰ
数据通信四个元素：源ＩＰ，源ＭＡＣ，目标ＩＰ，目标ＭＡＣ。
ＡＲＰ的工作原理
ＡＲＰ指的是已知目标ＩＰ未知目标ＭＡＣ地址时用。

四、数据封装与解封过程

数据封装过程，数据协议单位及设备对应关系

封装方向自上而下，每一层都在上一层的数据头部增加相应数据单元再进行封装向下发送。解封过程与封装过程相反。

五、各层间通信

六、5G无线协议

关于3GPP
3GPP：第三代合作伙伴计划，通信行业标准化组织，1998年12月成立。
3GPP定义的5G技术规范，TS38系列的部分内容
TS23.501：系统总体介绍
TS38.300：无线侧总体介绍
TS38.401：无线侧架构
TS38.211：物理信道结构
TS38.104：基站射频要求
空中接口
空中接口俗称空口，分为3层
5G新型无线空口俗称NR（New Radio）
5G空口协议栈共分三层：应用层，数据链路层，物理层
5G无线协议栈
负责处理UE哥gNB之间无线链路的数据
分为控制面和用户面

L3层功能：RRC：是Uu口控制面最高层，负责控制1层，2层完成空口资源传输。
NAS层功能：NAS：主要负责与接入无关、独立于无线接入相关的功能及流程。