文章目錄

• 前言
• 概念
• • 一、兩種參考模型
  • 二、協議和實體
  • 三、封裝和解封
  • 四、服務（接口、SAP、原語）
  • 五、面向連接和面向無連接
  • 六、虛通信與透明通信
  • 七、標準和標準化組織
  • 八、服務模式
• 參考資料

前言

筆者系電子科技大學2019級在讀本科生，針對本學期學校開設的計算機通信網課程，將學習筆記以博客形式上傳到CSDN上以便日后復習整理，其中的瑕疵歡迎大家向我指正，在評論區多多交流討論。

概念

一、兩種參考模型

網絡體系結構（Network Architecture）：層和協議的集合。
1、OSI參考模型

下四層（物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層）與通信緊密相關
上三層（應用層、表示層、會話層）與應用緊密相關

物理層服務：提供無結構bit流傳輸

數據鏈路層服務：幀傳輸，使物理信道對網絡層呈現為可靠的通道（糾錯功能：成幀、幀差錯檢測、幀差錯處理（重傳）、流量控制（控制線路兩端速率一致））
i. 鏈路層等效為網絡層的分組傳輸信道
ii. 提供信道上兩點之間的通信管理功能

網絡層服務：為傳輸層提供穿越網絡的通信服務（最常用協議：IP）

傳輸層服務：屏蔽具體網絡細節和不同網絡差異，為上層提供與具體網絡無關的通信服務（解決丟包、擁塞等問題，其中的TCP協議與IP協議配合）分流與復用功能

會話層：決定源端和目的端何時進行何種通話

表示層：為應用層要傳輸的信息內容提供語法和語義表示

應用層：各種使用網絡通信的應用都屬于應用層

2、TCP/IP參考模型
TCP（Transmission Control Protocol）
IP（Internet Protocol）
TCP/IP模型：

3、OSI與TCP/IP的比較
OSI更傾向于面向連接，TCP/IP給用戶提供兩種方式；前者通用性強，后者實用性強。
服務原語：OSI更適合對硬件動作的描述，程序流程中難以表述；TCP/IP基本都是主動調用底層服務原語，利用原語返回值實現指示、確認。

二、協議和實體

協議（Protocol）：對等實體共同遵守的一組規則集（對等層）
協議三要素：1.語法：PDU的格式2.語義3.同步（時序）
時序：完成一件事情的過程，先后過程
時序圖：以時間先后關系描述通信交互過程的圖（縱軸從上到下為時間軸從前往后）

實體（Entity）：

層中的活躍元素。執行協議、完成本層功能。

每層中可同時存在多個實體

用硬件或軟件實現（軟件的進程/具有邏輯判斷的硬件）
對等實體（Peer Entity）:同一層存在通信關系的實體，協議存在于對等實體中。

三、封裝和解封

1、
緩沖區：新的頭部總在最前面，以備第一時間處理；從后向前填充。
頭部PDU用結構體實現；封裝——入棧；解封——彈棧；
協議數據單元（PDU）由頭部（Header）+數據（Data）形成
① 頭部：本層實體的控制信息
② 數據：需要傳遞的數據載荷
2、
PDU(Protocol Data Unit) ：PDU用于描述對等層之間的通信
SDU(Service Data Unit)：SDU用于描述上下層之間的通信

四、服務（接口、SAP、原語）

接口模型術語
ICI，接口控制信息（Interface Control Information）
輔助實體實現DU傳輸的參數（每個服務原語都有輔助參數）；如：SendTo（對方地址，…，DU）中【對方地址,…】即為ICI
SDU=上層【PDU】，即本層【DU】上下層之間傳遞的數據單元
IDU=【ICI，SDU】，表示上下層傳遞的信息和數據

服務原語：

• 請求（Request）上層請求下層執行操作（建立連接、發送數據等）
• 指示（Indicate）下層向上層遞交事件（請求建立連接、接收數據等）
• 應答（Respond）上層向下層答復事件的響應（同意建立連接等）
• 確認（Confirm）下層向上層答復請求的執行結果（連接成功建立等）

指示和確認不好利用軟件實現


接口 = 層間接口；
接口包含系統原語（函數）和服務訪問點（端口）

服務訪問點（SAP Service Access Point）

• 是一個TCP實體（不是多個）提供的支持
• 通過SAP標識不同的上層實體
• SAP應用：一對一傳輸，多對多傳輸（表示上層實體）

協議棧：某一系統所使用的協議列表，每層一個協議。
利用SAP產生協議間的關聯組合稱為協議棧

五、面向連接和面向無連接

（一）實體間的通信方式：

• 有頭有尾的交流：獲得許可才開始，不強行插入第三方；{Connection Mode（（面向）連接模式）}；可預判，容易實現控制，通信質量更高，更可靠。例如-TCP
  保證可靠服務地技術：
  ① 差錯控制：序號、確認、重傳
  ② 流量控制：有效同步雙方
  缺陷：建立連接的傳輸延遲，協議實體工作復雜，實現難度大，且與下層是否提供可靠的通信服務有關。
• 不受限制，自由地交流：隨時進行，誰都可以；{Connectionless Mode（（面向）無連接模式）}；通信隨機發生，靈活但難以提高可靠性。例如-瀏覽Web網頁
  不（保證）可靠服務特點：
  ①PDU無需編號、也無需初始同步
  ②可以有應答、也可以無應答
  ③協議實體功能簡單、容易實現

六、虛通信與透明通信

1.實通信：數據/信號在線路上的傳輸及控制【僅存在物理層】
2.虛通信（橫向）：各層直接通信的對象是對等層，但數據不是直接交付，而是由下層轉交。
3.封裝/解封保障了“虛通信”原則
4.透明通信（縱向）：強調上下層實體之間的關系，下層實體對高層實體是透明的，對等實體之間的中繼節點對該實體來說是透明的。每層協議與下層相對無關，每層協議只考慮對等實體見的交互過程。
5.分流和復用技術
（網絡層<->傳輸層）分流：提高傳輸層的傳輸速度；
（網絡層<->傳輸層）復用：降低通信費用；

七、標準和標準化組織

電信領域
ITU-國際電信聯盟

• ITU-R無線通信
• ITU-T電信標準化部門
• ITU-D開發部門

國際標準領域
ISO-國際標準化組織：提出OSI的網絡互連模型
IEEE-（美國）電氣和電子工程師協會：提出局域網大量標準
ANSI-美國國家協會標準
Internet標準領域
IAB-Internet活動委員會
IRTF-Internet研究任務組
IETF-Internet工程任務組

八、服務模式

• 客戶/服務器模式：CS（Client/Server）
• 瀏覽器/服務器模式：BS（Browser/Server）
• 對等模式：P2P（Peer to Peer）

參考資料

中國大學MOOC電子科技大學計算機通信網絡
計算機網絡（第五版） 清華大學出版社 嚴偉、潘愛民 譯

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络学习笔记（一）——分层模型、协议、服务、连接模式、标准化组织的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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