第二章计算机 络协议与体系结构
相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。 “分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。 2.1 协议与划分层次 为进行 络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为 络协议。 1)语义(Semantics)：用于协调与差错处理的控制信息。即需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应。 2)语法(Syntax)：数据及控制信息的格式、编码及信 电平等。即数据与控制信息的结构和格式，包括数据格式、编码及信 电平等。 3)定时(Timing)：涉及速度匹配和排序等。(同步)，即对事件实现顺序的详细说明。 分层举例 分层举例 分层举例 分层可以带来如下好处： 1)各层之间是独立的。 2)灵活性好。 3)结构上可分割开。 4)易于实现和维护。 5)能促进标准化工作。 计算机 络的各层及其协议的集合称为 络的体系结构(architecture) 体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。 2.3 计算机 络的原理体系结构 法律上的国际标准 OSI 并没有得到市场的认可。 非国际标准 TCP/IP 现在获得了最广泛的应用 TCP/IP 常被称为事实上的国际标准。 2.3.1从OSI体系结构到原理体系结构 OSI的七层协议体系结构既复杂又不实用，但其概念清楚，体系价格低廉，理论较完整。 TCP/IP的协议现在得到了全世界的承认，但它实际上并没有一个完整的体系结构。 TCP/IP是一个四层的体系结构，它包含应用层、运输层、 际层和 络接口层。 在OSI参考模型中，计算机之间传送信息的问题分为7个较小且更容易管理和解决的小问题。每一个小问题都由模型中的一层来解决。 OSI将这7层从低到高叫做物理层、数据链路层、 络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 。 。 TCP/IP参考模型 TCP/IP协议是目前最流行的商业化 络协议，尽管它不是某一标准化组织提出的正式标准，但它已经被公认为目前的工业标准或“事实标准”。 1．应用层(application layer) 应用层是原理体系结构中的最高层。 应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要(这反映在用户所产生的服务请求)。 2．运输层(transport layer) 运输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信，其数据传输的单位是 文段(segment)。 运输层具有复用(multiplexing)和分用(demultiplexing)的功能。 因特 的运输层可使用两种不同协议。 即面向连接的传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)，和无连接的用户数据 协议UDP (User Datagram Protocol)。 3． 络层(network layer) 络层负责为分组交换 上的不同主机提供通信。 在 络层，数据的传送单位是分组或包。 在TCP/IP体系中，分组也叫作IP数据 ，或简称为数据 。 4．数据链路层(data link layer) 数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame)为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。数据链路层有时也常简称为链路层。 数据链路层就把一条有可能出差错的实际链路，转变成为让 络层向下看去好像是一条不出差错的链路。 5．物理层(physical layer) 物理层的任务就是透明地传送比特流。 “透明”是一个很重要的术语。它表示：某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。 下面说明的是应用进程的数据在各层之间的传递过程中所经历的变化。 这里为简单起见，假定两个主机是直接相连的。 实体、协议、服务和服务访问点概念 实体(entity)这一名词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。 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。 要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。 首先，协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。 其次，协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。但服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。 在同一系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方，通常称为服务访问点SAP (Service Access Point)。 2.4 TCP/IP体系结构 补充：客户–服务器方式 在TCP/IP的进程之间的通信经常使用客户–服务器
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