网络基础知识--网络协议、拓扑结构

一、OSI网络参考模型

• 物理层
• 数据链路层
• 网络层
• 传输层
• 会话层
• 表示层
• 应用层

1.物理层

• 是OSI参考模型地最低层或第一层
• 物理层协议要解决的是主机、工作站等数据终端设备与通信线路上通信设备之间地接口问题
• 用4个技术特性来描述：
  • 机械特性：规定了DTE和DCE之间地连接器形式，包括连接器形状、几何尺寸、引线数目和排列方式等
  • 电气特性：规定了发送器和接收器地电气参数及其他有关电路地特征。如1和0的各自电压的大小，每比特持续多少微秒等。电气特性决定了传送速率和传输距离
  • 功能特性：接口信号分为数据信号、控制信号和时钟信号。功能特性对接口各信号线的功能给出确切的定义，说明某些连线上出现的某一电压表示的意义
  • 规程特性：规定了DTE和DCE之间各接口信号线实现数据传输的操作过程(操作顺序)

2.数据链路层(DataLink)

• 建立、维持和释放网络实体之间的数据链路，这种数据链路对网络层表现为一条无差错的信道
• 数据链路层通常把流量控制和差错控制合并在一起
• 数据链路层分为MAC(媒介访问控制层)和LLC(逻辑链路控制层)
• 服务访问点为MAC地址

3.网络层(Network)

• 属于通信子网，网络层解决的问题是路由选择、网络拥塞、异构网络互联等问题，其服务访问点为逻辑地址(网络地址)。
• 代表性协议有IP，IPX协议等

4.传输层(Transport)

• 实现发送端和接收端的端到端的数据分组传送，负责保证实现数据包无差错、按顺序、无丢失和无冗余的传输。服务访问点为端口
• 代表性协议有TCP、UDP、SPX协议等

5.会话层(Session)

• 会话层主要功能是管理和协调不同主机上各种进程之间的通信(对话)，即负责建立、管理和终止应用程序之间的会话

6.表示层(Presentation)

• 表示层处理流经结点的数据编码的表示方式问题，以保证一个系统应用层发出的信息可被另一系统的应用层读出
• 应用层可以根据其服务解释数据的含义。通常包括数据编码的约定、本地句法的转换、数据压缩与解压缩。例如，JPEG、ASCⅡ、GIF、DES、MPEG等

7.应用层(Application)

• 直接为端用户服务，提供各类应用程序的接口和用户接口。例如，HTTP、Telnet、FTP、SMTP等

二、网络按拓扑结构分类

• 按拓扑结构可将计算机网络分为：
  • 总线型拓扑结构
  • 星型拓扑结构
  • 环型拓扑结构
  • 树型拓扑结构
  • 网状拓扑结构

1.总线型拓扑结构

• 用单总线把各计算机连接起来
• 优点：建网容易，增减节点方便，节省线路
• 缺点：重负载时通信效率不高

2.星型拓扑结构

• 每个终端或计算机都以单独(专用)的线路与中央设备相连。中央设备一般时交换机(集线器)
• 优点：结构简单，建网容易，延迟小，便于管理
• 缺点：成本高，中心节点成为系统的瓶颈

3.环型拓扑结构

• 所有计算机和接口设备连接成一个环，可以是单环，也可以是双环。环中信号是单向传输的。双环网络中两个环上信号的传输方向相反。特别适合实时控制的局域网系统

4.树型拓扑结构

• 节点组织成树状结构，具有层次性
• 它具有较强的可折叠性，非常适用于构建网络主干，还能够有效地保护布线投资。这种拓扑结构的网络一般采用光纤作为网络主干，用于军事单位、政府单位等上、下界限相当严格和层次分明的部门

5.网状拓扑结构

• 每个节点至少有两条路径与其他节点相连
• 优点：可靠性高、可改善线路的信息流量分配、可选择最佳路径，传输延迟小
• 缺点：控制复杂，线路成本高
• 网状拓扑结构一般用于Internet骨干网上