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什么是计算机网络 什么是网络协议 计算机网络的结构 数据交换之电路交换 数据交换之报文交换和分组交换 分组交换 vs 电路交换 计算机网络性能1——速率、带宽、延迟 计算机网络性能2——时延带宽积、丢包率、吞吐量/率 计算机网络体系结构概念 系列文章目录OSI参考模型OSI参考模型解释的通信过程为什么需要数据封装 OSI参考模型
开放系统互连 (OSI)参考模型是由国际标准化组织 (ISO) 于 1984年提出的分层网络体系结构模型。目的是支持异构网络系统的互联互通。
OSI参考模型是网络系统互连的国际标准但也仅仅是一个标准。虽然从市场上来说这个模型并不是一个流行的产品但是它是我们理解网络通信的最佳学习工具或者理论模型。OSI参考模型不仅是计算机网络中一个重要的模型在通信领域中也经常使用这个模型讨论问题。
在OSI参考模型中网络按照功能分为七层每层完成特定的网络功能。所有层次共同协作完成整个网络的通信。 OSI参考模型解释的通信过程
通过一个例子来说明。两个主机通过中间系统比如路由器进行互连通信。
源主机和目的主机都要实现7层的功能中间系统要完成3层的功能。所有对等层次之间都会遵循相关的协议进行数据交换也就是说对等层次协议规定了这一层如何构造和交换数据。这里协议都是虚线说明这是逻辑上的通信。最终通信总得在物理链路上传输。所以最下面是物理介质。 A主机要给B主机发送数据数据先到达应用层进行处理应用层按照它所在的层的协议处理完数据后再发给表示层进行处理以此类推一直向下最终是物理层。然后数据传到了中间系统中间系统从物理层接收数据接收以后要还原到数据链路层再还原到网络层每一层协议所处理的数据单元或数据包在OSI参考模型中通常叫PDU协议数据单元。在网络层确定了数据接下来要传给哪个主机后再将数据往下最后交给物理层然后数据在物理介质上进行传输到了目的地以后一层一层还原最终还原到应用层。注意在这个过程中在对等的层上只能识别对等层打包的数据。 图中实线描述的是数据真正的流动方向。叫做实通信或者物理通信。虚线是对等层之间它们以为数据是直接交换的。比如你写信给你的朋友从你俩的角度看好像是你把这个信直接给了你的朋友但事实上信是通过邮政系统里复杂的处理过程后才到达对方手中。 相邻层之间通过接口交换数据
通过这个图我们能够发现中间系统是没有实现上面四层功能的。这四个层次就是端到端的层下面三层是非端到端层。 数据在每一层传输的过程中每一层协议有可能会给数据加上一些比如控制信息这样的信息头构成这个协议的数据包叫做PDU协议数据单元。物理层就不会加东西了而是将数据转化为比特流这个比特流在物理介质上进行传播。传到目的主机后再一层一层的将对等层添加的协议头部信息去掉。 那为什么每一层要对数据进行再封装呢 为什么需要数据封装
为了添加控制信息。数据封装最终构造的是协议数据单元 (PDU)。增加的信息多数以头部链路层是加头加尾。
控制信息主要包括
地址Address: 标识发送端/接收端。标识谁发的数据要发给谁。差错检测编码Error-detecting code: 用于差错检测 或纠正。协议控制Protocol control: 实现协议功能的附加信 息如: 优先级priority、服务质量QoS、 和安全控制等。
当然差错控制信息和协议控制信息并不是每个协议都要加的。
下一篇文章逐一地来介绍OSI参考模型每一层主要完成哪些功能。
