计算机网络体系结构

1.概述   这篇文章自上而下，来讲讲OSI七层模型每层的大概作用。并介绍TCP/IP参考模型以及五层参考模型。 2.各层的主要作用  2.1 应用层   定义：所有能和用户 交互 产生 网络流量 的程序，应用层与用户离的最近。例如：QQ、微信、邮箱等都属于应用层的范畴。而记事本则不属于应用层范畴。   主要协议：文件传输协议（FTP）、电子邮件（SMTP）、万维网（HTTP）   2.2 表示层   定义：用于处理在两个通信系统（任何两台设备）中交换信息的 表示方式 功能一：数据格式变换。不同主机的编码、表示方式不一样，表示层类似于一个翻译官的角色，将接收到的东西表示在设备上。例如：主机接收到一串二进制流，如何将这串二进制流转换成一张.JPG格式的图片或者.AVI格式的视频。 功能二：数据加密，防止不法分子利用抓包获取私人信息。例如：Wireshark通常是用来抓包的软件，但是抓包抓到大部分是看不懂的十六进制，就是因为被加密了。 功能三：数据压缩和恢复，这个很好理解，就像平时我们用QQ传输压缩文件，然后接收解压。    主要协议 ：JPEG、MPEG、ASII  2.3 会话层   定义：向表示层实体/用户进程提供 建立连接 并在连接上 有序 的 传输 数据。也叫建立同步（SYN）。例如后台的QQ、微信。我用QQ和小红聊天，这是一个会话。用微信和小明聊天，这也是一个会话

网络体系结构是从 功能上 描述计算机网络结构 计算机网络体系结构简称网络体系结构，是分层结构 每层遵循某个/些网络协议完成本层功能 计算机网络体系结构 是计算机网络的各层及其协议的集合 体系结构是一个计算机网络的功能层次机器关系的 定义 体系结构是 抽象的 ； 分层结构优点： 结构清晰，有利于识别复杂系统的部件及其关系 模块化的分层易于系统更新、维护 有利于标准化 ** 分层网络体系结构基本概念：** 实体 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程 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 ” 下层协议的实现对上层的服务用户是 透明 的 同系统的相邻层实体间通过 接口 进行交互，通过服务访问点SAP，交换 原语 ，指定请求的特定服务 OSI参考模型 开放系统互连（OSI）参考模型是由国际化标准化组织（ISO）于1984年提出的分层网络体系结构模型 目的是支持 异构网络系统 的互联互通 异构网络系统互联的 国际标准 理解网络通信的最佳 学习工具 （理论模型，理论成功，市场失败） 7层 （功能），每层完成特定的网络功能 7：应用层（Application） 6：表示层（Presentation） 5：会话层（Session） 4：传输层（Transport） 3

通过通信信道和设备互联的计算机系统，使其协同工作实现信息交换和资源共享。 为计算机网络中进行数据交换而建立的规则,标准或约定的集合称为网络协议 三要素 语意：涉及用于协调与差错处理的控制信息 语法：涉及数据与控制信息的格式编码及信号电平等 定时：涉及速度匹配和排序等 计算机网络各层次结构模型及其协议的集合，称为网络的体系结构。 ISO‘S OSI开放系统互联基本参考模型,包括体系结构，服务定义，协议规范三级抽象。 物理层 数据比特流在物理介质上传输，涉及0 1 信号的电平表示 数据链路层 帧，包含地址，控制及效验码，通过效验,确认和反馈重发等手段，将不可靠的物理链路改造成对网络层来说无差错的数据链路 网络层 数据以网络协议数据单元(分组)为单位进行传输，主要解决如何使分组跨越通信子网从源传输到目的地的问题。 传输层 主机到主机的层次，主要处理端到端的差错控制和流量控制 会话层 进程到进程的层次，主要功能是组织和同步不同主机上各进程间的通信 表示层 管理采用抽象标准定义的数据结构，数据压缩/恢复和加密/解密也是表示层可提供的表示变换功能 应用层 通信服务分为面向连接服务和无连接服务 面向连接服务传输过程前需要经过建立连接，维护连接，释放连接的3个过程，因此可靠性高，协议复杂，通信效率不高 无连接服务则会出现乱序重复丢失现象 确认和重传机制 服务类型和服务质量

一. 计算机网络系统结构标准概述 　　最早的计算机网络体系结构源于IBM在1974年宣布的系统网络体系结构SNA (Systems Network Architecture)，这个著名的网络标准就是一种层次化网络体系结构。不久后，其他一些公司也相继推出自己公司的具有不同名称的体系结构。不同的网络体系结构出现后，采用不同的网络体系结构的产品就很难互相连通(通信)。然而，全球经济的发展使得处在不同网络体系结构的用户迫切要求能够互相交换信息，为此，国际标准化组织ISO成立了专门的机构研究该问题，并于1977年提出了一个试图使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架，即著名的 开放系统互连基本参考模型OSI/RM (Open System Interconnection Reference Model) 。正如在本篇的姊妹篇 《计算机网络体系结构(上)》 提到的那样， OSI七层体系结构具有概念清楚、理论完整的特点，是一个理论上的国际标准，但却不是事实上的国际标准；而具有简单易用特点的TCP/IP 四层体系结构则是事实上的标准。 需要指出的是，五层体系结构虽然综合了 OSI 和 TCP/IP 的优点，但其只是为了学术学习研究而提出的，没有具体的实际意义。 三者结构示意图如下所示： 二. OSI 七层体系结构简述 1、OSI七层参考体系结构 　在OSI七层参考模型的体系结构中

一. 为什么需要计算机网络体系结构？ 　　众所周知，计算机网络是个非常复杂的系统。比如，连接在网络上的两台计算机需要进行通信时，由于计算机网络的 复杂性 和 异质性 ，需要考虑很多复杂的因素，比如： 　　(1). 这两台计算机之间必须有一条传送数据的通路； 　　(2). 告诉网络如何识别接收数据的计算机； 　　(3). 发起通信的计算机必须保证要传送的数据能在这条通路上正确发送和接收； 　　(4). 对出现的各种差错和意外事故，如数据传送错误、网络中某个节点交换机出现故障等问题，应该有可靠完善的措施保证对方计算机最终能正确收到数据。 　　计算机网络体系结构标准的制定正是为了解决这些问题从而让两台计算机(网络设备)能够像两个知心朋友那样能够互相准确理解对方的意思并做出优雅的回应。也就是说，要想完成这种网络通信就必须保证相互通信的这两个计算机系统达成 高度默契 。事实上，在网络通信领域，两台计算机(网络设备)之间的通信并不像人与人之间的交流那样自然天然，这种 计算机间高度默契的交流(通信) 背后需要十分复杂、完备的网络体系结构作为支撑。那么，用什么方法才能合理地组织网络的结构，以保证其具有结构清晰、设计与实现简化、便于更新和维护、较强的独立性和适应性，从而使网络设备之间具有这种 “高度默契” 呢？ 　　答案是分而治之，更进一步地说就是分层思想。 二. 计算机网络体系结构设计基本思想 　

划分层次 当两台主机之间传送文件时，是一项非常复杂的工作。 可以将工作划分为三类： 1.与传送文件直接有关，例如发送端的文件传送应用程序应当确定接收端的文件管理程序已做好接收和存储文件的准备。这就需要一个 文件传送模块 来完成。 2.为了保证文件和文件传送命令可靠地在两个系统之间交换，可以再设立一个 通信服务模块 。 3.再构造一个 网络接入模块 ,让这个模块负责做与网络接口细节有关的工作，并向上层提供服务，使上面的通信服务模块能够完成可靠通信的任务。 分层带来的好处： 1.各层之间是独立的。某一层并不需要它的下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层接口所提供的服务。 2.灵活性好。当任何一层发生变化时，只需要层间接口关系保持不变，则在这层以上或以下各层均不受影响。 3.结构上可分割开。各层都可以采用最适合的技术来实现。 4.易于实现和维护。整个系统被分解为若干个相对独立的子系统，更方便维护。 5.能促进标准化工作。每一层的功能及其所提供的服务都有了明确说明。通常各层所要完成的功能主要有以下一些： 　　1） 差错控制 ，使相对应层次对等方的通信更加可靠。 　　2） 流量控制 ，发送端的发送速率必须使接收端来得及接收。 　　3） 分段和重装 ，发送端将要发送的数据块划分为更小的单位，在接收端将其还原。 　　4） 复用和分用 ，发送端几个高层会话复用一条低层的连接，在接收端再进行分用。

OSI/RM体系结构（法律上的国际标准） TCP/IP体系结构（事实上的国际标准） 但是上面两种的实用性不强，网络接口层也是没什么内容，所以真正为之广泛使用的是五层协议体系结构 五层协议体系结构 来源： https://www.cnblogs.com/waibizi/p/11333350.html