计算机网络体系结构

定义：计算机网络的各层及其协议的集合合称为网络的体系结构。

协议：即规则的集合。为进行网络中数据交换（如数据格式及同步问题）而建立的规则、标准或约定称为网络协议（network protocol）。协议由语法、语义和同步组成。语法规定了传输数据的格式；语义规定了所要完成的功能，即需要发出何种控制信息完成何种动作以及做出何种应答；同步规定了执行各操作的条件、时序关系等，即时间实现顺序的详细说明。协议是对于同等层次实体之间的约束，比如A的传输层对B的传输层，但A传输层对于B的网络层之间不存在协议。

接口：是同一节点内相邻两层间交换信息的连接点，是一个系统内部的规定。每一层只能为近邻的层次之间定义接口，不能库层定义接口。

服务：下层为紧相邻的上层提供的功能调用，也就是垂直的。服务是通过四类原语进行的：请求、指示、响应、证实。

可靠服务：指网络具有纠错、检错、应答机制，能保证数据正确、可靠地传送到目的地。

不可靠服务：尽力而为，不保证正确。

有应答服务：接收方在接收到数据以后向发送方给出相应的应答。

无应答服务：反之。

ISO/OSI参考模型：开放系统互联参考模型（OSI/RM）。

OSI七层模型：自下而上有物理层、数据链路层、网络层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。

低三层统称为通信子网，它是为了联网而附加上去的通信设备，完成数据传输功能；高三层统称为资源子网，相当于计算机系统，完成数据的处理等功能。运输层承上启下。

1、物理层

物理层的传输单位是比特，任务是透明的传输比特流，功能是物理媒体上为数据端设备透明的传输原始比特流。物理媒体如光缆等并不属于物理层，而是在其之下，有时候物理媒体也会被称为第0层。

2、数据链路层

数据链路层的传输单位是帧，任务是将网络层穿下来的ip数据报组装成帧。数据链路层的功能可以概括为：成帧、差错控制、流量控制、传输管理等。

3、网络层

网络层传输单位是数据报，其关心的是通信子网的运行控制，其主要任务是将网络层的协议数据单元从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。

4、传输层

传输单位是报文段（TCP）或用户数据报（UDP），传输层负责主机中两个进程之间的通信。功能是为端到端连接提高可靠的传输服务；为端到端连接负责流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理等服务。

数据链路层提供的是点到点的通信，传输层提供的是端到端的通信，两者不同。点到点的通信可以理解为网络中的两台主机之间通信，而端到端可以理解为运行与不同主机内的两个不同进程之间的通信。重点：进程通信

5、会话层

表示不同主机的各进程之间的会话，其利用传输层的端到端服务，向表示层提供它的增值服务：向表示层实体或用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据，这就是会话，也成为建立同步（SYN）。重点：进程同步。

6、表示层

主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。不同机器采用的编码和表示方法不同，使用的数据结构也不同。表示层采用抽象的标准方法定义数据结构，并采用标准的编码形式。数据压缩、解密、加密等均是表示层可以提供的数据表示变换功能。

7、应用层

各类不同的应用有不同的协议，如文件传输的FTP，电子邮件的SMTP，万维网应用的HTTP。

TCP/IP模型（四层模型）

网络接口层->网际层->传输层->应用层；

1、网络接口层：对应于七层模型的物理层和数据链路层。表示与物理网络的接口。

2、网际层：对应于七层模型的网络层，但其不确保分组的有序到达，这部分由上层负责，网际层定义了标准的分组模式以及协议，即IP协议。

3、传输层：功能类似七层模型的传输层。主要使用两种连接TCP传输控制协议，用户数据报协议UDP，TCP是面向连接的，可靠的传输；UDP是无连接的，“尽力而为”的传输。

4、应用层：类似于七层的会话层，表示层，应用层。

两种模型的主要区别：七层模型在网络层支持无连接和面向连接的通信，在传输层仅支持面向连接的通信；五层模型在网络层仅仅支持无连接的通信，但在传输层支持两种连接的通信。因为它认为可靠性是端到端的任务。