计算机网络分层、原则、SDU、PDU和OSI模型

目录

分层

为什么分层?

怎么分层

分层的基本原则

几个概念

分层结构

ISO/OSI参考模型

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

物理层


分层

为什么分层?

根据设计模式可以知道,实现一个复杂的、多功能的程序,为了便于维护和扩展,程序的功能应该是解耦合的。比如对于一个网站,会有Dao层(用于数据库连接、增删改查),service层(业务逻辑处理),Controller层(专门负责业务模块的流程控制),为了进一步解耦和,在这些层中还需要首先设计接口,再设计其实现类。每个层单独完成一份任务,专注一份任务,这就是分层的设计思路。

怎么分层

分层的基本原则

1、各层之间相互独立,每层只实现一种相对独立的功能

2、每层之间界面相对清晰,易于理解,相互交流尽可能少

3、结构上可分割开,每层都使用最合适的技术来实现

4、保持下层对上层的独立性,上层单向使用下层提供的服务

5、整个分层结构应该能促进标准化工作

计算机网络分层、原则、SDU、PDU和OSI模型

几个概念

实体:任何接受或发送信息的硬件或软件进程。在许多情况下,实体就是一个特定的软件模块

协议:控制两个对等实体(或多个实体)进行通信的规则的集合(水平)。

通俗来讲在对一件物品进行封装,协议规定的封装的各个细节,对等实体通过协议获悉封装的各个细节,然后按照这些细节对封装解封。

协议的三要素:语法,语义,同步

语法指语言的规范、规则,例如运输层报文的格式、IP层分组的格式等等

语义指要完成的操作,表达的意思是否合理

同步指规定的操作顺序

接口(访问服务点SAP):上层使用下层服务的入口

服务:下层为相邻上层提供的功能调用(垂直)

注:协议是相同层次,对等层次之间,服务是上下两层之间的

SDU:服务数据单元,是某一层的数据集

PCI:协议控制信息,控制协议操作的信息

PDU:协议数据单元,对等层次之间传送的数据单元

向下是一种封装的过程(类似套娃),在某一层,将数据集SDU加上控制信息PCI组成PDU发到下一层成为下一层的SDU,在下一层SDU再与PCI组成PDU发到下一层。在解封的时候,将接收到的PDU解封装,去掉PCI,还原为SDU送给接收方用户

概念总结

网络体系结构是从功能上描述计算机网络体系结构(并非是硬件)

网络体系结构是分层结构

每层遵循某个或者某些网络协议以完成本层功能

网络体系结构是计算机网络的各层和各层协议的集合

分层结构

1、7层OSI参考模型(法定标准)

2、4层TCP/IP参考模型(事实标准)

ISO/OSI参考模型

计算机网络分层、原则、SDU、PDU和OSI模型

 物联网淑慧试用

计算机网络分层、原则、SDU、PDU和OSI模型

  端到端是逻辑链路,这条路可能经过了很复杂的物理路线,但两端主机不管,只认为是有两端的连接。

  点对点是基于MAC地址和或者IP地址,是指一个设备发数据给与该这边直接连接的其他设备,这台设备又在合适的时候将数据传递给与它相连的下一个设备,通过一台一台直接相连的设备把数据传递到接收端。

传输层只认为我是直接由发送端到输入端,但任务却是一步一步的完成的

下面没有考虑中间系统

计算机网络分层、原则、SDU、PDU和OSI模型

 大部分层都是在头部加上PCI,而数据链路层在尾部也加上了一些信息

应用层

不同网络应用的应用程序之间需要不同的通信规则,因此需要应用层协议

表示层

处理两个通信系统中交换信息的表示方式

1、数据格式变换 2、数据加密解密 3、数据压缩和恢复 

电脑从网卡收到都是二进制格式的一串数据,需要表示层将二进制转化为能够识别的数据,如处理成图片,音频,视频等等

会话层

给表示层实体或者用户进程建立连接并在连接上有序的传输数据

1、建立,管理,终止回话

2、使用校验点可以使的通信失效时从校验点或者同步点继续恢复通信,实现数据同步(适用于传输大文件)

传输层

主要是提供不同主机上的进程之间的逻辑通信(端到端的通信),即使在不可靠的网络层(主机之间的逻辑通信)传输下,传输层也能提供可靠的传输。传输的单位是报文段或者用户数据报

具体功能

1、可靠传输、不可靠传输

2、差错控制

3、流量控制(控制发送方的发送速度)

4、复用分用

  复用:多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务

  分用:运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程

报文段上有指明发送给接收方的某个端口号

可差的也能留用?

网络层

又称为IP层或者网际层

主要任务是把分组从源端到目的端,也可以说在不同的网络之间(基于数据包的IP地址)尽力转发数据包,不负责丢包重传和接收顺序。

网络层传输单位是数据报

这里说明下数据报和分组的关系

当数据报过长的时候,可以将数据报分成多个分组,然后放到连路上进行传递

功能

1、路由选择

2、流量控制

3、差错控制

4、拥塞控制

数据链路层

主要任务是把网络层传下来的数据报组装成帧

数据链路层的传输单位是帧

功能

1、成帧(需要定义帧的开始和结束, 变为..........0101010101011110101.......)

2、差错控制  帧错+位错

3、流量控制

4、访问(接入)控制    控制对信道的访问  比如广播式网络,同一时刻只能由一个主机进行发送数据

物理层

在物理媒体上实现比特流的透明传输

物理传输的单位是比特

透明传输:不管传输什么比特组合,都应当可以进行传输

功能:

 1、定义接口特征,比如网线的引脚

  2、定义传输模式,单工,双工,半双工(单工 只能a到b  半双工 可以a到b 也可以b到a 但同一时刻只能一个)

3、定义传输速率

4、比特同步

5、比特编码

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