分层与封装
- 体系结构 (Architecture)：是层及其协议的集合，是功能的精确定义，不涉及具体的硬件实现。
- 分层 (Layering)：采用信息隐蔽、抽象数据类型等方法，目的是向上层提供服务。
分层的好处
- 各层之间独立，灵活性好。
- 结构上可分割，易于实现和维护。
- 能促进标准化工作。
封装与解封装过程
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- 发送端：数据逐层下降，每层加上该层控制信息（首部/尾部），形成该层的 PDU。
- 应用层 传输层（报文/段） 网络层（IP 数据报/分组） 数据链路层（帧） 物理层（比特流）。
- 接收端：逐层剥去首部/尾部，取出数据上交给上层。
协议、接口与服务
实体 (Entity)
表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议 (Protocol)
- 定义：对等实体之间关于如何进行通信的一组规则的集合。
- 特性：水平的。
- 协议的复杂性：必须考虑所有不利条件。例如蓝军问题证明，在不可靠的信道上，不存在能保证两方 100% 达成一致的协议。
服务 (Service)
- 定义：下层（ 层）为紧邻的上层（ 层）提供的功能，方向是垂直的。
- 特性：垂直的。
- 服务访问点 (SAP)：相邻两层实体进行交互的地方。
- 服务原语：用户进程访问服务的一组操作描述：
- LISTEN：阻塞操作，等待一个进入的连接。
- CONNECT：与一个正在等待的对等体建立连接。
- RECEIVE：阻塞操作，等待一个进入的报文。
- SEND：给对等体发送一个报文。
- DISCONNECT：终止一个连接。
服务类型
- 面向连接服务 (Connection-oriented)：具有连接建立、数据传输和连接释放三个阶段。类比电话网络。
- 无连接服务 (Connectionless)：不需要建立连接，每个报文携带完整目的地址，独立路由。类比邮政网络。
关系
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- 协议是水平的，服务是垂直的。
- 协议的实现需要利用下层提供的服务。
- 下层的协议对上层服务用户是透明的。 #重点
OSI模型
- 应用层：为应用程序提供网络服务。
- 表示层：数据表示方式（格式转换、加密解密、压缩恢复）。
- 会话层：维护传输链接，管理数据交换。
- 传输层：端到端连接，错误处理、数据次序。
- 网络层：路由选择、逻辑链路创建、拥塞控制。
- 数据链路层：建立链路连接、组帧、差错控制与流量控制。
- 物理层：建立/释放物理连接、透明传输比特流。
失败原因
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- 专家没有商业驱动。
- 协议实现过分复杂，运行效率低。
- 标准制定周期太长。
- 层次划分不合理，功能重复。
TCP-IP模型
- 应用层：包含 Telnet, FTP, SMTP, DNS, HTTP 等。
- 传输层：
- TCP：可靠的面向连接协议。
- UDP：不可靠的无连接协议。
- 网际层 (IP 层)：核心层，提供“尽力而为”的无连接分组交付服务。
- 网络接口层：负责接收/发送 IP 数据报。
特点
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- 事实上的国际标准。
- 沙漏形状：IP 层作为核心，可运行在各式各样的网络上，同时为各种应用程序提供服务。
- 兼容性与适应性 重点 ：这是 TCP/IP 成功的关键，为其广泛应用奠定了基础。
| 特性 | ISO/OSI | TCP/IP |
|---|---|---|
| 层数 | 7 层 | 4 层 |
| 市场认可度 | 失败（实现复杂、效率低） | 成功（事实上的国际标准） |
| 制定背景 | 专家预设，缺乏商业驱动 | 实践先行，兼容性强 |
| 层次划分 | 较复杂，存在功能重复 | 较合理，核心是 IP 层 |
- 综合教学与实践，常采用 五层模型。
五层模型
综合了 OSI 和 TCP/IP 的优点，用于教学。
- 应用层 (Application Layer)
- 传输层 (Transport Layer)
- 网络层 (Network Layer)
- 数据链路层 (Data Link Layer)
- 物理层 (Physical Layer)
封装示例
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- 应用进程数据 应用层 PDU (Message)
- 传输层报文/段 (Segment)
- 网络层分组/IP 数据报 (Packet/Datagram)
- 数据链路层帧 (Frame)
- 物理层比特流 (Bit Stream)