网络体系结构介绍

155 阅读4分钟

持续创作,加速成长!这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第8天,点击查看活动详情

基本概念

网络协议(protocol):

在计算机网络中为数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

三要素:

  • 语义(Semantics):指需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。
  • 语法(Syntax):指用户信息与控制信息的结构与格式;包括数据格式、编码及信号电平等。
  • 时序(Timing):指事件的执行顺序,涉及速度匹配和排序,即对事件实现顺序的详细说明。

语义规定通信双方准备讲什么;语法规定通信双方如何讲;时序规定通信双方的应答

层次(layer

  • 层次是我们处理复杂问题的基本方法,将要实现的功能分配在不同层次中,对每个层次要完成的服务以及服务要求都有明确规定
  • 不同的系统分成相同的层次,不同系统的最低层次之间存在物理通信,不同系统的对等层之间存在虚拟通信
  • 对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定
  • 高层使用低层提供服务时,并不需要知道低层服务的具体实现方法。

接口(interface

  • 接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点
  • 同一结点的相邻层之间存在明确规定的接口,低层向高层通过接口提供服务
  • 只要接口条件不变、低层功能不变,低层功能的实现方法和技术变化不会影响整个系统

网络体系结构

将计算机互联的功能划分成有明确定义的层次,并规定同层实体通讯的协议和邻层间的接口服务。这种层和协议的集合称之为网络体系结构。是网络中分层模型以及各层功能的精确定义。体系结构是抽象的,是由运行的软件和硬件实现。

为什么要采用分层次的结构?

分层可以将庞大而复杂的问题转化为若干个小的局部问题,而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。

层次模型

实通信:层间通信和物理层之间通信

虚通信:除物理层外,对等层之间的通信叫虚通信。

实体:在每一层中,任何可以发送或接收信息的硬件或软件进程称为实体

服务:每一层为相邻的上一次提供的功能称为服务、第N层向第N+1层提供服务,第N层的实体则为服务提供者;第N+1层使用第N层提供的服务,第N+1层的实体为第N层的服务用户。下层提供的服务,对上层完全透明

协议和服务的区别

协议:是“水平的”,控制对等实体间通信规则

服务:是“垂直的”,由下层向上层通过接口提供。

分层原则

  • 相互独立 : 各分层之间 , 相互独立 , 每层只有一个独立功能 ;
  • 界限清晰 : 每层之间界限清晰 , 层级之间的交流尽量减少 ;
  • 实现技术 : 每层都采用合适的技术实现 , 每层的结构要分开 ;
  • 独立特定 : 下层对上层是独立的 , 上层需要使用下层的服务 ;
  • 标准工作 : 分层的结构可以促进标准化工作

国际标准

各公司推出的网络体系结构:

  • 1974年,IBM公司推出的系统网络体系结构(SNA)标准
  • 1975年,DEC公司发布的数字网格体系结构(DNA)标准
  • 1976年,Univac公司提出了分布式通信体系结构(DCA)标准
  • Burroughs公司的BNA标准等

国际网络体系结构:

  • 1984年,国际标准化组织(ISO)颁布了“开放系统互联参考模型”,即OSI/RM,定义了网络互联的7层框架。OSI并没有得到市场的认可。
  • 因特网上使用的TCP/IP协议及其体系结构成为业界公认的事实标准。得到了市场的认可,并广泛应用。