计算机网络-协议层次及其服务模型

分层的体系结构

• 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合，协议是“水平的”。
• 任一层实体需要使用下层服务，遵循本层协议，实现本层功能， 向上
  层提供服务，服务是“垂直的” 。
• 分层的优点：
  
  1. 模块化的分层易于系统更新、 维护
  2. 结构清晰，有利于识别复杂系统的部件及其关系
• 分层的缺点：
  
  1. 一层可能冗余较低层的功能。例如许多层中都提供了差错恢复功能。
  2. 某层的功能可能需要仅在其他某层才出现的信息。

OSI参考模型

• OSI参考模型有七层：从上到下依次是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层，如图所示：

  

• 详细介绍一下每层的功能，传输的数据形式，相关的协议：
  
  1. 物理层功能是将该帧中的一个一个比特从一个结点移到下一个结点。传输的数据形式是比特流。传输介质为双铜绞线、单模光纤等。
  2. 数据链路层：将分组从一个结点（主机或者路由器）移动到路径上的下一个结点。数据形式为帧。传输介质包括以太网、Wifi和电缆接入网的DOCSIS协议。
     
  3. 网络层：负责源主机到目的主机数据分组（packet）交付。数据形式为数据报（datagram）。在这一层包括著名的IP协议。
     
  4. 传输层：在应用程序端点之间传送应用层报文。数据形式为报文段。传输协议包括TCP、UDP。
     
  5. 会话层：提供了数据交换定界和同步功能，包括了建立检查点和恢复方案的方法。是最“薄”的一层。
  6. 表示层：使通信的应用程序能够解释交换数据的含义。这些服务包括数据压缩和数据加密以及数据描述。
  7. 应用层：支持用户通过用户代理（如浏览器）或网络接口使用网络（服务），是网络应用程序以及它们的协议停留的地方。数据传输形式是报文（message）。传输协议包括HTTP,SMTP（电子邮件），FTP（文件传输协议）。

• OSI参考模型数据封装与通信过程

  

TCP/IP参考模型

五层参考模型

• 五层传输模型包括：应用层、运输层、网络层、链路层、物理层
• 每层的作用与七层模型类似，它是综合了OSI和TCP/IP的优点：
  
  1. 应用层: 支持各种网络应用
     
     • FTP, SMTP, HTTP
  2. 传输层: 进程-进程的数据传输
     
     • TCP, UDP
  3. 网络层: 源主机到目的主机的数据分组路由与转发
     
     • IP协议、路由协议等
  4. 链路层: 相邻网络元素（主机、交换机、路由器等）的数据传输
     
     • 以太网（Ethernet）、 802.11 (WiFi)、PPP
  5. 物理层:比特传输
• 五层模型的数据封装