数据通信与网络学习

网络模型

OSI（open system interconnection）模型 并不是一个协议，而是一个模型。
物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层
123 网络支持，他们处理从一个设备到另一个设备的数据传输的物理方面的问题
567 用户支持，他们允许不相关的软件系统间的互操作
4 传输层将俩个子功能连接起来并保证下层是以上层能够使用的方式进行传输的。

下面细说每一层的功能

物理层
包含那些在物理设备上传输位流所必须的功能。包括
1.位的表示。要进行传输位必须编码成信号–电信号或者光信号
2.位同步 发送方与接收方必须使用相同的比特率而且必须同步，即发送方与接收方的时钟必须同步

数据链路层
1.成帧 将网络层的位流划分为帧的易处理数据单元
2.物理寻址 即mac寻址（media access control）如果帧是发送给网络中的不同系统，这数据链路层在帧头部添加发送方的物理地址与接收方的物理地址，如果帧是发送网络外的系统，那么接收方的地址解释连接一个网络到下一个网络的设备地址
3.差错控制 增加一些机制用来检测与重发损坏帧与丢失帧
4.流量控制 如果接收方接受的数据速率小于发送方的发送速率，那么就会采用流量控制机制来防止接收过载。
5.访问控制 当俩台或者多台设备连接到同一条链路上时，数据链路协议必须能够决定在任意时刻由那一台设备来获取对链路的控制权

网络层
他负责将分组从源地址传送到目的地址，可能会通过多个网络。尽管数据链路层会监事同一个网络上俩个系统之间分组的传递，但是还需要网络层确保每个分组能够从出发点到达目的地的。
1.逻辑寻址 物理寻址负责处理本地网络寻址问题，由数据链路层完成。如果一个分组通过网络边界，就需要另一个寻址系统来帮助区分源于目的系统。网络层给来自上一层的分组增加一个头部，它包括发送方的与接受方的逻辑地址。
2.路由选择 当一些独立网络或者链路连接在一起构成一个互联网或者更大的网络时，路由器或网关把分组送到他们最终目的地。

当你读到这里 可能和我一样会有一个疑问 为什么网络之间的通讯既需要逻辑地址又需要mac地址。下面解答（不是标准答案 自己的理解）

首先你的明白 物理地址是在网络中使用。lan or wan,在网络接口卡上面NIC上标明。比如lan中的俩台电脑通信。物理地址为10向目标物理地址87发送数据。那么在数据链路层对网络层数据成帧时，会在头部写入发送方和接收方的物理地址作为信息的一部分。那么当帧在传播的时候物理地址不是87 的主机都会放弃这个帧，而87主机会接受这个帧并向高层传递数据。而逻辑地址对于互联网而言的，比如多个lan连接在一起。比如逻辑地址A物理地址为10 的计算机想要 发送数据到逻辑地址P,物理地址为95的计算机。而中间经过多个lan,为了说明问题，假如就经过一个，那么主机A在网络层封装逻辑地址A和目的逻辑地址P,在该数据包传递之前，就必须找到下一跳的物理地址，那么网络层查阅它的路由表可知下一跳的逻辑地址为F,由arp地址解析协议可以得到逻辑地址比如为20，这样它便可以将这个地址传给数据链路层。接着数据链路层便可以封装来自网络层的数据，该帧被A主机所在的网络中的所有主机都收到但是除了路由器1发现帧中的物理地址与自己物理地址相同所以其余设备丢弃该帧，路由器1拆分该帧，并独处逻辑地址P,与自己的逻辑地址不同所以它知道要转发，然后查询它的路由表克制下一跳（路由器2）的逻辑地址为N,arp得吓一跳的物理地址为33，路由器2也会转发该分组，（下一次转发就会到达对应目的主机）同时把物理地址转化为添加到数据链路层，即95 66Ap 到达lan3时候同样是所有主机会接到分组，但是只有目的主机P 95 收到并拆分。从而完成通信。

从上面的过程来看 ，mac地址是在每一跳中都会变化，而ip地址不变。Mac地址起到了记录下一跳信息的作用。ip主要起到路由的作用，而mac地址是用在以太网中身份识别的。

传输层
负责整个报文的进程到进程的传递
1.服务点寻址 网络层负责将报文传送到目的主机，而传输层负责将报文传到目的主机的目的进程。
2.分段和组装 将报文分解成可传输的片段并且给这些片段加上序号。这些序号不仅是传输层可以再接收端将报文正确的组装，而且可以用来标识和替换传输过程中丢失的分组。
3.连接控制 传输层是可以面向连接的或者无连接的，
4.流量控制 如同数据链路层一样传输层有流量控制的作用，然而这一层的流量控制是在端到端上，而不是单条链路上。
5.差错控制

这时你是否又有了这样的疑惑，数据链路层有流量控制和差错控制，为什么还要有传输层的流量控制和差错控制？下面解答
数据链路层是通过流量控制和差错控制来使得物理链路变得可靠，比如有网卡软硬件bug、电缆不可靠、信号干扰而造成数据错误信号失真那么会在数据链路层检测。而传输层是进程到进程的。发送方确保的是整个segment无差错的到达接收方。

会话层
建立 管理 终止会话
负责在网络中俩节点之间建立维持 和终止通信。

表示层
数据的表示 安全 压缩，一个系统应用层的数据 能够被另一个系统的应用层读取
应用程序和网络之间的翻译官

应用层
为用户的应用程序如文件传输 电子邮件 等等提供网络服务。
协议有http ftp