网络协议与网络体系结构

一、网络协议的概念

1、含义：

网络协议是计算机间进行通信时遵循的一些约定和规则

2、三要素：

(1)语法：用于确定协议元素的格式，即数据与控制信息的结构

(2)语义：用于确定协议元素的类型，规定了通信双方需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答

(3)定时：用于确定通信速度的匹配和时序，即对事件实现顺序的详细说明。

二、层次模型简介

1、计算机网络采用了层次化设计方法，把通信过程划分为多个层次，并为每个层次设计一个单独的协议，这些协议通过分层结构进行组织。

2、每层通过特定的协议完成一种功能，多层叠加完成整个信息的发送和接收。

3、层与层之间通过层间接口联系起来，每一层可以从下层获得服务，并为上层提供服务。各层又具有相对独立性，各层只是简单的使用其他层的服务，但不需要知道其他层是如何实现相应功能。

三、OSI参考模型

划分：七层。物理层、数据链路层、网络、传输层、会话层、表示层、应用层。

1、物理层

(1)含义：物理层是OSI分层结构体系中最基础的一层，它建立在传输媒介的基础上。物理层只是接收和发送一串比特流，而不考虑信息的意义和信息的结构。

(2)物理层的作用：对连接到网络上的传输媒介和物理接口进行了机械的、电气的、功能的规定，如定义了电位的高低、变化的间隔、电缆的类型、连接器的特性等。

(3)主要设备：网线、接口、网卡、中继器、集线器等

(4)传输数据的单位：二进制。

2、数据链路层

(1)为了保证数据的可靠传输，数据链路层要完成定义物理地址(MAC地址)、数据帧的封装(加上源MAC地址和目标MAC地址）、差错检测和流量控制等功能。

(2)传输数据的单位：帧。

(3)主要设备：网卡、二层交换机等。

3、网络层

(1)功能：完成源主机目的主机IP数据包的封装(加上源IP地址和目的IP地址)和传输路径的选择。

(2)传输数据的单位：数据包。

(3)主要设备：路由器、三层交换机等。

4、传输层

(1)功能：为数据的可靠传输进行细节上的处理。

(2)传输层是由软件实现，通常是操作系统的一部分。

(3)传输数据的单位：数据段。

5、会话层

会话层负责建立、管理、终止两个应用系统之间的会话。

6、表示层

(1)功能：保证一个系统应用层发出的信息能被里一个系统的应用层读出。如果需要，该层可以用一种通用的数据表示格式在多种数据，表示格式间进行转换。

(2)工作：该层完成数据的编码、解码、加密、解密、压缩、解压缩等工作。

7、应用层

应用层是用户与网络的接口，为用户提供网络管理、文件传输、事务处理等服务。

【总结】

物理层、数据链路层、网络层属于通信子网，主要完成数据传输的功能。

传输层、会话层、表示层、应用层属于资源子网，主要完成数据处理的功能，并为用户提供与网络之间的接口。