计算机网络——概述

什么叫协议

为网络中的数据交换而建立的规则，标准或者约束称为网络协议。协议主要由以下是哪个要素组成：
语法： 即数据与控制信息的结构与格式
语义： 即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应
同步: 即事件实现顺序的详细说明

计算机网络分层的作用

各层之间相互独立
灵活性好
结构上可分开
易于实现和维护
能促进标准化工作
通常各层所需要完成的工作主要有以下一些(可以只包括一种，也可以是多种)：

• 差错控制： 使得和网络对等端的相应的层次的通信更加可靠
• 流量控制： 使得发送端的发送速率不要太快，要使接收端来得及接收
• 分段和重装： 发送端要把发送的数据划分为更小的单位，在接收端将其还原
• 复用和分用： 发送端的几个高层会话复用一条底层连接，在接收端再进行分用
• 连接建立和释放： 交换数据前先建立一条逻辑连接，数据传送结束后释放连接

五层协议体系结构

计算的网络体系结构

各层的作用:

(1) 应用层
通过应用进程间的交互来完成特定网络应用，应用层协议定义的是应用进程间的通信和交互规则，应用层交互的数据单元称为报文(message)。

(2) 传输层
传输层的任务就是负责向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。所谓通用就是指并不针对某个特定的网络应用，而是多种应用可以使用同一个传输层服务。由于一台主机中可以同时运行多个进程，因此传输层有复用和 分用功能。复用就是多个应用层进程可以同时使用下面的传输层服务，分用就是传输层把收到的信息分别交付到上面应用层中的相应进程。
传输层主要有以下两种协议：

传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol) —— 提供面向连接的、可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段(Segement)
用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol) —— 提供无连接的、尽最大努力交付的数据传输服务(不保证数据传输的可靠性)，其数据传输的单位是用户数据报。

(3) 网络层
网络层负责为分组交换网络上不同的主机提供通信服务，在发送数据时，网络层把传输层产生的报文段或者用户数据报封装成分组或者包(Packet) 进行传输。分组也称作IP数据报或者数据报

因特网是一个很大的互联网，它由大量的异构网络通过路由器连接起来。因特网主要的网络层协议是网际协议IP(Internet Protocol) 和许多路由选择协议。

(4) 数据链路层
数据链路层将IP数据报组装成帧，在两个相邻结点的链路上传输帧。每个帧包括数据和必要的控制信息（同步信息，地址信息，差错控制等）。数据链路层一般只检错不纠错，纠错需要可靠传输协议来保证，会使得数据链路层的协议复杂一些。

(5) 物理层
在物理层上传输的数据单位是比特。物理层确定连接电缆的插头应该有多少根引脚及引脚如何连接。

TCP/IP的体系结构

实际上现在的因特网使用的TCP/IP 体系结构有时已经演变成如下图所示的那样，即某些应用程序可以直接使用IP 层，或直接使用最下面的网络接口层。

TCP/IP体系结构的另一种表示方法

TCP/IP 可以为各式各样的应用提供服务（everything over IP）,同时TCP/IP协议也允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行（IP over eerything）.

沙漏形式的TCP/IP 协议族