一.网络的概念与定义
1.1 网络的概念
具有独立功能的计算机通过通信介质连接起来就形成了网络。
1.2 网络的功能
进行数据信息的交换。
1.2 网络的划分
按照覆盖范围主要分为:局域网、广域网、城域网。
局域网(LAN):
局部区域网络(local area network)通常简称为"局域网",缩写为LAN。局域网是结构复杂程度最低的计算机网络。局域网仅是在同一地点上经网络连在一起的一组计算机。局域网通常挨得很近,它是目前应用最广泛的一类网络。通常将具有如下特征的网称为局域网。
1)网络所覆盖的地理范围比较小。通常不超过几十公里,甚至只在一幢建筑或一个房间内。
2)信息的传输速率比较高,其范围自1Mbps 到10Mbps ,已达到100Mbps 。而广域网运行时的传输率一般为2400bps 、9600bps 或者38.4kbps 、56.64kbps 。专用线路也只能达到1.544Mbps 。
3)网络的经营权和管理权属于某个单位。
广域网(WAN):
广域网(wide area network, WAN )它是影响广泛的复杂网络系统。
WAN由两个以上的LAN构成,这些LAN间的连接可以穿越30mile *以上的距离。大型的WAN可以由各大洲的许多LAN和MAN组成。最广为人知的WA N 就是Internet,它由全球成千上万的LAN和WAN 组成。
二.OSI七层模型
OSI:开放系统互联 ( open system interconnection )
2.1 分层的优点
- 促进标准化工作,允许各个供应商进行开发.
- 各层间相互独立,把网络操作分成低复杂性单元.
- 灵活性好,某一层变化不会影响到别层,设计者可专心设计和开发模块功能.
- 各层间通过一个接口在相邻层上下通信
提现了分工合作的原则,就像电脑组装一样,CPU、内存、硬盘、主板、显卡都可以由不同厂商生产,然后各厂商之间互相兼容,达到组装一台电脑的目的,否则所有组件有一家公司生产,然后各个厂商有自己的标准就会大大的浪费资源了。
- 应用层:提供用户接口,例如telnet、http等
- 表示层:数据表示、加密等特殊处理过程
- 会话层:连接会话、区分不同应用数据
- 传输层:可靠或不可靠的数据传输、数据重传前的错误纠正,TCP/UDP连接
- 网络层:路由寻址
- 数据链路层:将比特组合成字节进而组合成帧、用MAC地址访问介质、错误发现但不能纠正
- 物理层:设备间接收或发送比特流、说明电压、线速和线缆等
PDU(protocol data unit):每一层使用自己层的协议和别的系统的对应层相互通信,协议层的协议在对等层之间交换的信息叫协议数据单元。
分层 | PDU | |
---|---|---|
应用层、表示层、会话层 | message | 上层数据 |
传输层 | segment | 报文 |
网络层 | packet | 数据包 |
数据链路层 | Frame | 帧 |
物理层 | bit | 比特 |
2.2 数据传输-封装与解封装
封装 ( encapsulate/encapsulation):数据要通过网络进行传输,要从高层一层一层的向下传送,如果一个主机要传送数据到别的主机,先把数据装到一个特殊协议报头中,这个过程叫-----封装
封装分为:切片和加控制信息
解封装:上述的逆向过程
就是通过OSI分层,每一层加一个特殊的报头信息,将需要传输的数据包裹其中,通过网络传输之后,对打目的主机进行解封装操作,完成数据传输。
2.3 各层的功能定义及应用
- 应用层
-
- 介质类型
-
- 连接器类型
-
- 信令类型
-
- 物理层设备:集线器、中继器、编码-解码器、传输介质连接器......
- 数据链路层
-
- 源和目标的物理地址
-
- 与帧关联的高层协议(SAP服务访问点)
-
- 网络拓扑
-
- 帧顺序
-
- 数据流控制
-
- 有向或无向连接
-
- 数据链路层设备:交换机、网桥......
- 网络层
-
- 定义与指定协议相关联的源和目标逻辑地址
-
- 定义通过网络的路径
-
- 多链路连接
-
- 网络层设备:路由器
- 传输层
-
- 区分不同的上层应用
-
- 建立应用间的端到端连接
-
- 定义流量控制
-
- 为数据传输提供可靠或不可靠的连接服务
2.4 OSI模型的缺陷
- 许多功能在多个层次重复,有冗余感(如流控,差错控制等)
- 各层功能分配不均匀(链路、网络层任务重,会话层任务轻)
- 功能和服务定义复杂,很难产品化
- 实际应用中几乎没有完全按OSI七层模型设计的产品
三.TCP/IP模型
前面提到OSI模型过于理想化以及功能冗余等问题,因此就有了TCP/IP四层模型。