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  • 网络分层结构

    千次阅读 2019-09-27 07:39:05
    身为开发人员懂得网络结构层次划分是必须的,但是由于工作中不太经常用到所以在学校学的通信网络相关的知识全部还给老师了 刚刚在公众号上看了一下网络分成结构的通俗解释,感觉更加便于理解和记忆,下面就本人的...

    身为开发人员懂得网络结构层次划分是必须的,但是由于工作中不太经常用到所以在学校学的通信网络相关的知识全部还给老师了

    刚刚在公众号上看了一下网络分成结构的通俗解释,感觉更加便于理解和记忆,下面就本人的理解简单的记录一下

    原文地址 https://mp.weixin.qq.com/s/JCYp96Advw3zGa0cc9VMpg

    学习任何东西都要“知其然知其所以然“”才能真正的理解和应用——下面就几个问题去理解网络分层

    1、为什么需要网络分层

    2、如何进行网络分层

    3、怎样使用网络分层

    假如多台机器交流进行通信,我们需要定义一套规范,否则根本无法确定数据从哪里来,到哪里去,如何使用,那么我们如何定义一套规范呢。

    假如有多台机器要进行通讯,我们需要做哪些准备,才能完整的进行通讯

    a、四台机器之间要有网线进行数据传输

    b、由于传输的数据都是0,1 所以要对该数据进行解析,识别,知道数据对应要传输的机器(MAC地址、广播)

    c、由于计算机网络通信发展,所以划分了不同的子网络,所以我们要识别是否为同一个子网络,以方便数据传输(为什么要识别子网络是因为同一个子网络之间,和不同子网络之间的MAC地址获取方式是不同的)

    d、由于每个计算都可以同时运行多个应用程序,所以需要区分数据到底是传给该机器的那个应用的——不同应用对应了不同端口

    e、该机器的某一个应用接受数据后,需要对数据进行使用,所以传输的数据需要符合该应用的解析规范

     

    下面先将网络层次划分说明一下,然后与我们的问题对应

    最初的IOS 为了解决通信问题划分的7层模型(参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系,一般称为OSI参考模型或七层模型。)

     

     

     

    后来根据7层结构衍生出了 TCP/IP 四层模型和 TCP/IP 五层模型

     

     

     (四层对应图片来源:https://blog.csdn.net/woalss/article/details/79054524

     

     

     图中已经划分的很清晰了

    5层结构化分将7层中的应用层、表示层、会话层——统一成了网络层

    4层结构的划分在5层的基础上,将数据链路成和物理层——统一成了网络接口层

    由于7层的网络层次划分既复杂又不实用,而5层的TCPIP 5层和4层没有什么区别,所以就针对5层的结构与我们的问题对应一下

    物理层:

      用于解决a中数据传输问题,通过物理手段将机器连接起来进行数据传输

    数据链路层:

      用于解决b中识别数据中0,1对应的机器问题;具体应用到了“以太网协议”对数据中的0,1进行分组映射,其中涉及到了MAC地址和广播的含义

      MAC地址——机器的物理地址,唯一标识

      广播——获取机器的MAC地址

      广播中还存在两种情况,一种是,在同一子网络下(同一局域网下)的计算机是通过 ARP 协议获取到对方 MAC地址的。不同自网络中(不同局域网)中是交给两个局域网的网关(路由器)去处理的

    网络层:

      用于解决c中 在数据链路层中我们说说两台计算机之间的通信是否为同一子网络,

      应用协议:IP协议等

      IP是计算机的动态网络地址,与MAC地址对应,

      MAC地址:不变的,唯一的

      IP地址:可变的,随着加入网络的不同IPd地址随之变化

      如何通过IP判断是否为同一个子网络

      两台计算机IP地址与其子网掩码进行AND操作,得到的结果一致,则证明两台计算机在同一个子网络(具体IP和子网掩码的详细定义请自行百度)

    传输层:

      用于解决d中能够实现“端口到端口”的通信;计算机上运行的不同程序都会分配不同的端口,所以才能使得数据能够正确的传送给不同的应用程序。

        应用协议:UDP,TCP(具体含义请自行百度)等

    应用层(整合了会话层、表示层):

      解决e中应用之间传输接口和数据格式等问题

      应用层协议:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等

    注:这里只是根据参考文章通俗的理解记录一下(实际上每层都解决了很复杂的问题,并且应用了许多协议),仅供参考

    另外查询了一下其他两层的定义

    会话层(Session Layer)

      会话层管理主机之间的会话进程,即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。

      会话层协议的代表包括:NetBIOS、ZIP(AppleTalk区域信息协议)等。

    表示层(Presentation Layer)

      表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。

      表示层协议的代表包括:ASCII、ASN.1、JPEG、MPEG等。

    转载于:https://www.cnblogs.com/yutf/p/11457763.html

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  • 计算机网络分层结构

    2021-03-05 15:52:25
    计算机网络分层结构 文章目录计算机网络分层结构一、计算机网络的分层 一、计算机网络的分层    Java、大数据开发学习要点(持续更新中…) 参考:王道考研计算机网络

    计算机网络分层结构



    Java、大数据开发学习要点(持续更新中…)


    一、计算机网络的分层**

      计算机网络中分层结构由实体(每层中的活动元素,同一层的实体叫对等实体)、协议(对等实体数据交换的规则【水平】)、接口(上层使用下层服务的入口)和服务(下层为相邻上层提供的功能调用【垂直】)组成。

    1.1 OSI参考模型(理论模型)

    OSI参考模型分为七层:
    OSI参考模型
    用OSI参考模型解释通信过程:
    用OSI参考模型解释通信过程

    • 应用层:所有能和用户交互产生网络流量的程序。主要的协议分为文件传输协议(FTP)、电子邮件协议(SMTP等)、万维网协议(HTTP)。
    • 表示层:用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。其功能有数据格式变换
      数据加密解密数据压缩与恢复。ps:这个分层没有特定的协议,完全可以被纳入应用层。
    • 会话层:向表示层实体/用户进程提供建立连接的功能在连接上有序传输数据(即建立同步,各个会话互不影响)。其功能在于(1)建立、管理、终止会话(2)使用校验点来实现数据同步
    • 传输层:负责主机中两个进程的通信,即端到端通信,传输单位是报文段或用户数据报。其功能分有可靠传输与不可靠传输(TCP与UDP)差错控制流量控制复用分用(复用是多个应用层可同时使用下面运输层服务,分用是传输层把收到的信息分别交付给上面应用层相应进程,用端口号实现)。
    • 网络层:主要任务是把分组从源端传送到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务,单位是数据报(数据报过大切割成分组)。其功能分为路由选择(最佳路径)、流量控制差错控制拥塞控制
    • 数据链路层:主要任务是把网络层传下来的数据报组装成。其功能分为数据成帧(定义帧的开始和结束)、差错控制(检错与纠错)、流量控制访问控制
    • 物理层:在物理媒体上实现比特流的透明传输,单位是比特。其功能分为定义接口特性定义传输模式(单工、半双工、双工)、定义传输速率比特同步比特编码

    1.2 TCP/IP参考模型与五层模型(应用模型)

      TCP/IP参考模型是一个从应用中发展成主流的参考模型,先有TCP/IP协议栈再划分成对应的参考模型。
    两种模型对应关系综合OSI和TCP/IP参考模型的五层模型如下:
    TCP/IP模型五层模型


    参考:王道考研计算机网络

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  • 一、分层基本原则、 二、分层结构、 三、"协议" 三要素、 四、数据、 五、计算机网络体系结构、 六、分层相关概念、





    一、分层基本原则



    分层 基本原则 :

    ① 相互独立 : 各分层之间 , 相互独立 , 每层只有一个独立功能 ;

    ② 界限清晰 : 每层之间界限清晰 , 层级之间的交流尽量减少 ;

    ③ 实现技术 : 每层都采用合适的技术实现 , 每层的结构要分开 ;

    ④ 独立特定 : 下层对上层是独立的 , 上层需要使用下层的服务 ;

    ⑤ 标准工作 : 分层的结构可以促进标准化工作 ;





    二、分层结构



    分层结构 :

    ① 实体 : 每一层 的活动 元素 是实体 ; 同一层的实体称为对等实体 ;

    ② 协议 : 对等实体 之间 数据交换 一系列规则 , 标准 , 约定 , 称为 网络协议 ; 协议是水平方向的 ;

    ③ 接口 : 每两层之间的位置 , 称为 接口 , 上层使用下层服务的入口 ;

    ④ 服务 : 每两层之间提供的操作 , 称为 服务 ; 计算机网络中 , 上层使用下层的服务 ; 服务是垂直方向的 ;





    三、“协议” 三要素



    "协议" 三要素 :

    ① 语法 : 数据传输格式

    ② 语义 : 要完成的功能

    ③ 同步 : 各种操作顺序





    四、数据



    在这里插入图片描述


    SDU 服务数据单元 : 为完成用户要求的功能 , 传输的数据 , 是本层原始的数据 ;

    PCI 协议控制信息 : 本层的协议相关信息 ;

    PDU 协议数据单元 : 这是同一层对等实体间传输的数据 ;





    五、计算机网络体系结构



    计算机网络体系结构 :

    ① 描述 : 网络体系结构 , 是 从 功能上 描述 计算机网络结构 ;

    ② 结构 : 计算机网络体系结构 , 简称 网络体系结构 , 该结构 是 分层结构 ;

    ③ 组成 : 计算机网络体系结构 , 是 计算机网络 , 各层 , 及 各层协议集合 ;

    ④ 实现 : 体系结构是 抽象的 , 其是 由可以运行的软件 , 硬件 实现 ;





    六、分层相关概念



    计算机网络 分层相关概念 :

    ① 计算机网络每层功能 : 计算机网络 每层 遵循 网络协议 , 完成本层的功能 ;

    ② 计算机网络每层服务内容 : n n n 层 , 向 第 n + 1 n + 1 n+1 层 , 提供服务时 , 除了 n n n 层本身的功能外 , 还包括 n n n 层以下的层提供的服务 ;

    ③ 服务透明 : 计算机网络 只在 相邻的 层 之间有接口 , 下层提供的服务 , 对上层完全透明 ;

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