1.6 计算机体系结构

1.6 计算机网络体系结构

1. 常见的计算机网络体系结构

1. OSI体系结构（开放系统互连参考模型）

2. TCP/IP体系结构

• IP协议可以为各种网络应用提供服务 (Everything over IP)
• 使用IP协议互连不同的网络接口 (IP over everything)

2. 计算机网络体系结构分层的必要性

总线型网络

• 如何标识网络中的各主机（主机编址问题，例如MAC地址）
• 如何从信号所表示的一连串比特流中区分出地址和数据
• 如何协调各主机争用总线

"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。

体系结构	解决问题
应用层	解决通过应用进程的交互来实现特定网络应用的问题
表示层	解决通信双方交换信息的表示问题
会话层	解决进程之间进行会话问题
运输层	解决进程之间基于网络的通信问题
网络层	解决分组在多个网络上传输（路由）问题
数据链路层	解决分组在一个网络（或一段链路）上传输的问题
物理层	解决使用何种信号来传输比特的问题

• 表示层的任务是实现与数据表示相关的功能，主要包括数据字符集的转换、数据格式化、文本压缩、数据加密以及解密等工作。

3. 计算机网络体系结构中的专用术语

术语	解释
实体	任何可发送或接收信息的硬件或软件进程
对等实体	收发双方相同层次中的实体
协议	控制两个对等实体进行逻辑通信的规则的集合
协议三要素	语法，语义，同步
语法	定义所交换信息的格式
语义	定义收发双方所要完成的操作
同步	定义收发双方的时序关系
服务	在协议的控制下，两个对等实体间的逻辑通信使得本层能够向上一层提供服务
服务访问点	在同一系统中相邻两层的实体交换信息的逻辑接口，用于区分不同的服务类型 1. 数据链路层的服务访问点为帧的“类型”字段。 2. 网络层的服务访问点为IP数据报首部中的“协议字段”。 3. 运输层的服务访问点为“端口号”
服务原语	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，这些命令称为服务原语
协议数据单元PDU	对等层次之间传送的数据包称为该层的协议数据单元
服务数据单元SDU	同一系统内，层与层之间交换的数据包称为服务数据单元 多个SDU可以合成为一个PDU；一个SDU也可划分为几个PDU

实体

协议

1. 协议是“水平的”，服务是“垂直的
2. 实体看得见相邻下层所提供的服务，但并不知道实现该服务的具体协议。也就是说，下面的协议对上面的实体是"透明"的。

SDU PDU

练习题：

1. 在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是：（B） A.数据链路层 B.传输层 C.会话层 D.应用层

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2. 下列选项中，不属于网络体系结构所描述的内容是 C A.网络的层次 B.每一层使用的协议 C.协议的内部实现细节 D.每一层必须完成的功能