体系结构和参考模型

国际标准化组织（International Organization for Standardization,ISO）提出的网络体系结构模型，称为开放系统互联参考模型（OSI/RM）,通常简称为OSI参考模型。 OSI有7层，自下而上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

计算机网络体系结构与参考模型

分层结构

体系结构：计网各层+协议

体系分层原则

每层实现独立功能

各层界限清晰

各层功能的精确定义独立与具体的实现方法

上层单向使用下层的服务

整个分层促进标准化工作

第n层实体：第n层中活动元素（实体通常只能可发送或接受信息的硬件或软件进程）

对等层：不同计算机上的同一层

对等实体：对等层上的实体

服务提供者：第n层服务为第n+1层利用，第n层是服务提供者，第n+1层服务与用户

每层报文PDU=数据部分SDU+控制信息部分PCI

服务数据单元SDU：为完成用户要求的功能而应传送的数据，第n层n-SDU

协议控制信息PCI：控制协议操作的信息，n-PCI

协议数据单元PDU:对等层之间传送数据单位

物理层（第1层）PDU为比特

数据链路层PDU为帧

网络层PDU为分组

传输层PDU为报文段

第n+1层收到的PDU是作为第n层的SDU+第n层的PCI=第n层PDU=第n-1层SDU（n-SDU+n-PCI=n-PDU=(n-1)-SDU)

分层含义

第n层使用第n-1层服务来自身定义，像第n+1层提供服务（该服务是第n层及以下服务总和）

最底层只提供服务，最高层向用户提供服务，中间即使用又提供

上一层只能通过相邻层接口使用下一层服务，服务透明

对等层逻辑上有直接新刀客直接传信息

协议、接口、服务概念（协议水平、服务垂直、接口是相邻层的连接点）

协议：规则的集合，只有对等实体之间才存在

语法：规定传输数据格式

语义：要完成的功能

同步：时间实现顺序的详细说明

线路管理、差错控制、数据转换功能

接口：相邻层交换信息的连接点（服务访问点SAP）

服务：下一层为上一层提供的功能调用

服务原语（使用服务时交换的命令）

请求：服务用户发给提供者

指示：服务提供者发给用户

响应：服务用户发给提供者对指示作相应

证实：服务提供者发给用户对请求证实

服务分类

一

面向连接：连接建立-数据传输-连接释放

无连接：带有目的地址的包传送到线路上

二

可靠服务：网络有机制保证数据正确传送

不可靠服务：可靠性要用户应用来保障

三

有应答

无应答：应答需高层实现

两个模型

OSI参考模型（开放系统互联参考模型）

物理层

传输单位是比特

功能：在屋里媒体上为数据端设备透明的传输原始比特流

主要定义数据终端设备和数据通信设备的物理与逻辑连接方法

物理层协议也叫物理层接口标准

主要研究内容

物理层接口：规定参数

通信链路上传输的信号的意义和电气特征

数据链路层（提供点到点的通信）

传输单位是帧

任务：将网络层传来的IP数据报组装成帧

功能：成帧、差错控制、流量控制、传输管理

数据链路层协议可检查比特流传输的错误

介质访问子层可以控制对共享信道的访问

网络层（IP层）

传输单位是数据报

总任务：控制通信子网的运行

任务：把网络层的协议数据单元从远端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务

功能：对分组进行路由选择，实现流量控制、拥塞控制、差错控制、网际互联

分组进行路由选择：在图中用算法选合适的路径

流量控制：协调A的发送速率和B的接收速率

差错控制：两节点之间的特定的检错规则eg奇偶校验码

拥塞控制：缓解网络拥塞

网际协议

通信子网：完成数据传输功能

传输层：承上启下（提供端到端的通信）

传输单位是报文段TCP或用户数据报UDP

任务：负责主机总两个进程之间的通信

功能：为端到端提供可靠的传输服务、流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理

复用：多个应用层进程可同时使用下面传输层的服务

分用：传输层把收到的信息分别交互给上面应用层中相应的进程

会话层

建立同步（SYN)：不同主机上各个进程会话，为表示层实体或用户进程建立连接并传输数据

功能：建立、管理、终止进程间的会话

表示层

功能：采用标准编码形式，处理量通信系统中交换信息的表示方式

应用层

用户与网络的界面，最复杂协议最多

资源子网：数据处理功能

TCP/IP模型

网络接口层（物理层+数据链路层）

网际层（网络层）

传输层（应用-应用，进程-进程）

传输控制协议TCP

面向连接

传输单位报文段

可靠

用户数据报协议UDP

应用层（会话层、表示层、应用层）