新手时期的我学这个很懵，所以这个文章我主要是让新手对这个《计算机网络这门课》有 面对面别人1米但眼睛近视500度 的了解*

一，代表

五层各层结构指的是应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

首先从各自代表的设备开始了解
第一层：物理层，代表设备：网卡，网线，光纤
第二层：数据链路层，代表设备：二层交换机，hub
第三层：网络层，代表设备：路由器，三层交换机，防火墙
第四层：传输层，代表协议：tcp，udp
第5-7层：http，smtp，ftp各种协议

二、作用

1物理层
物理层主要功能：为数据端设备提供传送数据通路、传输数据。

2数据链路层
数据链路层的主要功能就是：合成数据块，封装成帧。

3网络层
主要功能：路径选择、路由及逻辑寻址。

4传输层
主要功能：建立主机端到端连接
（使用 网络层 提供的服务 , 为 应用层 提供通信服务）

或者分点说：
(1) 分割与重组数据
(2) 按端口号寻址
(3) 连接管理
(4) 差错控制和流量控制,纠错的功能

5应用层
主要功能：支持各种协议

或者分点说
⑴文件传输、访问和管理
⑵ 电子邮件
⑶ 虚拟终端
⑷ 简单网络管理
⑸ 查询服务和远程作业登录

如果按照OSI七层来说，其实也是相似的说法

物理层：定义物理设备标准，完成比特流在物理设备上的传输
数据链路层：点对点之间可靠连接，差错控制，建立维持拆除
网络层： 路由选择，网络地址划分，拥塞控制，网络互联
传输层： 提供面向连接或无连接的数据传输服务
会话层： 建立维护终止会话
表示层： 协商应用程序交互的数据格式
应用层： 为网络应用提供协议支持和服务

这上面的很多没看懂也无所谓，反正也没多少大白话，下面的是我主要说的。

三、理解和打比喻

以上都是我根据网上找的资料随意抄写编写复制粘贴出来的。接下来是我个人的见解。

不管五层还是OSI七层，它担当的角色就是一个理论体系，就是一个结构，如同建房时的地基一样。我们实现“计算机网络”
这个概念都是基于这五层七层结构。

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比喻

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电脑本身，原本是无法联网的，为实现这个问题，所以我们****插上了**“网线”，主板安了“网卡”，这些就是结构里提到的物理层**结构。

然后，我们还会拥有一个路由器，电脑网线连接的另一端口就是它，这个路由器是包括第二层的数据链路层，但是它是属于第三层网络层的。交换机才是属于第二层设备的。
那为什么不只用路由器，还要交换机呢？

因为通常路由器只有四个接口，供四台联网设备上网，而想学校，公司这些地方需要上网的设备很多，所以它们共用一个交换机，再交换机连上网络层的路由器便可以上网了。

第四层传输层就开始不是代表什么现实物理设备了。而第四层可以：使用网络层提供的服务 , 为应用层提供通信服务，然后我们就可以实现用电脑应用上网了。

第五层，或者说第五到七层，则是各种协议，划分不同，目的都是为了提供不同的协议来传输、共享等

比如
我们使用360浏览器，而浏览器是基于HTTP协议开发的。这个360浏览器的客户端就是应用层的工具，而HTTP协议就是一个应用层的协议。

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结语

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现在你懂了五层各层结构结构啥吗？那剩下的理论啥的，具体各层怎么实现的就靠各位自己了。

工业互联网的定义

将人、智能机器、高级分析系统通过网络融合在一起，通过数据、硬软件和智能分析的交互，使创新能力提高、资产运营优化、生产效率提升成本降低，进而带动整个工业经济发展。

参考： 工业互联网的内涵及其应用：https://blog.csdn.net/weixin_43598687/article/details/121888137

计算机网络五层架构

• 物理层
  实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。
• 数据链路层
  在两个相邻节点间的链路上传送帧。每一帧包括数据和必要的控制信息（如同步
  信息，地址信息，差错控制等)
• 网络层
  选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。
• 运输层
  负责向两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务
• 应用层
  通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。

工业互联网平台

推动互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的重要载体，是制造业实现数字化、网络化、智能化发展的基础。数字化为工业互联网提供了技术和产品，成为数字经济的新动能。

从计算机网络五层架构到工业互联网平台架构。
工业互联网的四大要素：

• 资源层
  以开发模式对资源（包括：软件资源、服务资源、业务资源、硬件资源等），进行聚集整合，打造平台资源库，并通过创建IoT平台生态系统为其他各层提供资源服务。
• 数据通信层
  采集基础数据，基于主流的数据挖掘、机器学习和人工智能技术，开展大数据挖掘与分析，建立故障诊断、故障预测、健康评估、质量控制等数据模型。
• 平台层
  支持工业应用的快速开发、部署、运行、集成，实现工业技术软件化，进行各类资源的分布式调度和最优匹配。
• 应用层
  通过模式软件化为企业提供互联工厂应用服务，形成全流程的应用解决方案。
• 模式层
  核心是互连的工厂模型，以用户为中心定制模型，提高用户参与度。依托互联工厂应用服务实现模式复制和资源共享，实现跨行业的复制。

参考资料：

[1] 工业互联网的内涵及其应用：https://blog.csdn.net/weixin_43598687/article/details/121888137
[2] 《科技服务与价值链，协同业务科技资源》，孙林夫等.

附：

1. 华为OceanConnect IoT平台的技术架构
   
2. 树根互联平台架构
   

重点，难点！

 

常见计算机网络体系结构

osi体系结构：（了解）

TCP/IP体系结构：（普及）

 在用户主机的操作系统中，通常都有带有符合TCP/IP体系结构标准的TCP/IP协议族。用于网络互连的路由器中，也带有符合TCP/IP体系结构标准的TCP/IP协议族。

 

 五层协议的原理体系结构：

 
分层的必要性

计算机网络是个非常复杂的系统，分层可将庞大复杂的问题，转化为若干较小的局部问题。

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物理层：

解决使用何种信号来传输比特的问题

采用怎样的传输媒体?（介质）

 

采用怎样的物理接口？

 

使用怎样的信号表示比特01？

 *传输媒体不属于物理层

 *并不是使用方波信号传输01

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数据链路层

解决分组在一个网络上传输的问题

 A->C, C如何知道信息是发给自己的？

---》如何表示网络中各主机（主机编址问题：例如MAC地址（主机在网络中 的地址））

主机在发送数据时，附加目的地址，当其他主机收到后，根据目的地址和自身地址，来决定是否接受数据。

目的主机如何从信号所表示的比特流中区分出地址和数据？

--》分组的封装格式

如何协调各主机争用总线？

---

网络层

解决分组在多个网络上传输的问题

如何标识网络以及网络中的各主机（网络和主机共同编址的问题，例如IP地址）

前3个10进制数标识网络，第4个十进制数标识自己。

路由器如何转发分组，如何进行路由选择？

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运输层

解决进程之间基于网络的通信问题 

 如何解决进程之间基于网络的通信问题？

如何某个分组在传输过程中出现错误，如何处理？

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应用层：

解决通过应用进程间的交互来完成特定的网络应用问题

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分层思想举例：

 

用主机的浏览器应用进程，访问一个网页（与web服务器应用进程之间基于网络的通信）

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应用层按HTTP协议构建一个http请求报文

 应用层将HTTP请求报文交给运输层处理

运输层给HTTP请求报文添加一个TCP首部，称为TCP报文段，为了区分应用进程，实现可靠传输

 

运输层将TCP报文段交给网络层处理

网络层给TCP报文段添加一个IP首部，使之称为IP数据报，为了使IP数据报可以在互联网上传输，即被路由器转发

 IP数据报交给数据链路层处理，数据链路层给IP数据报添加一个首部，一个尾部是之成为帧

帧首部：为了使帧在一个链路上（网络上）传输能够被相应的目的主机接收

 帧尾部：让目的主机检查所接收到的帧是否有误码

数据链路层将帧交付给物理层，物理层将帧看做是比特流，并给比特流加上前导码，作用为了让目的主机做好接收帧的准备

 

 物理层将添加有前导码的比特流变换成相应的信号发送到传输媒体，信号通过传输媒体到达路由器

---

 

物理层将信号转换为比特流，求掉前导码后，将其交付给数据链路层（帧）。

 数据链路层将帧首部和尾部去掉后，将其交付给网络层（IP数据报）。

网络层解析网络数据报的首部，从中提取出目的网络地址，然后查找自身的路由表，确定转发端口

网络层将IP数据报交付给数据链路层，数据链路层给IP数据报添加一个首部，一个尾部是之成为帧

 链路层将帧交付给物理层，把帧看成比特率，加上前导码

 物理层将比特流转换为相应的信号发送到传输媒体，到达web服务器。

类似在web服务器一步步拆分为HTTP请求报文

 类似的web服务器给主机发送Http响应报文

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专业术语：

 

实体：任何可发送或接受信息的硬件或软件进程

对等实体：通信双方相同层次中的实体

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协议：

控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合

 通信并不存在，假设出来的一种通信。

协议三要素：

语法：定义通信双方交换信息的格式

语法定义了所交换的信息由哪些字段以及何种顺序构成（看懂格式说明）

 语义：定义收发双方要完成的操作

 同步：定义收发双方的时序关系

 

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服务

在协议的控制下，两个对等实体间的逻辑通信使得本层能够向上一层提供服务。

 实体看得见相邻下层提供的服务，但并不知道实现该服务的具体协议。也就是说，下面的协议对上面的实体是透明的。

协议是水平的，服务是垂直的。

服务访问点

在同一系统中相邻两层实体交换信息的逻辑接口，用于区分不同的服务类型

*数据链路层服务访问点为帧的类型字段

*网络层的服务访问点为IP数据包首部中的协议字段

*运输层的服务访问点为端口号

服务原语：

上层使用下层提供的服务必须通过与下层交换一些命令

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协议数据单元PDU:

对等层次之间传送的数据包

服务数据单元SDU:

同一系统内，层与层之间交换的数据包