Data Communication Computer Network 简明教程

Computer Network Models

网络工程是一项复杂的任务，涉及软件、固件、芯片级工程、硬件和电子脉冲。为了简化网络工程，整个网络概念被划分为多个层。每层涉及一些特定任务，且独立于所有其他层。但作为一个整体，几乎所有网络任务都依赖于这些层。层之间共享数据，它们彼此依赖才能接收输入并发送输出。

Layered Tasks

在网络模型的分层架构中，整个网络进程被划分为小任务。然后，将每个小任务分配给一个特定层，该层只致力于处理任务。每层只做特定工作。

在分层通信系统中，一台主机的某个层处理由远程主机所做或准备由远程主机所做的任务，而且处理的任务位于远程主机同一级别的对等层。任务要么由最低层要么由最高层的层启动。如果任务由最高层启动，则向下传递给下一层以便进一步处理。下层做同样的事情，它处理任务并将其传递给下层。如果任务由最低层启动，则采取相反的路径。

layered tasks

每一层都将执行其任务部分所需的所有过程、协议和方法集合在一起。所有层通过封装头和尾来识别其对应的层。

OSI Model

开放系统互连是一种针对所有通信系统制定的开放式标准。OSI 模型由国际标准化组织 (ISO) 建立。此模型具有七层：

OSI model

  1. Application Layer ：此层负责面向应用程序用户提供接口。此层包含与用户直接交互的协议。

  2. Presentation Layer ：此层定义了如何在远程主机的本机格式中显示主机的本机格式中的数据。

  3. Session Layer ：此层维护远程主机之间的会话。例如，一旦完成用户/密码身份验证，远程主机就会维持此会话一段时间，并在该时间范围内不再要求进行身份验证。

  4. Transport Layer ：此层负责主机之间的端到端传递。

  5. Network Layer ：此层负责地址分配和网络中主机的唯一寻址。

  6. Data Link Layer ：此层负责从行读取和向行写入数据。此层会检测到链路错误。

  7. Physical Layer ：此层定义了硬件、布线、功率输出、脉冲速率等。

Internet Model

互联网使用 TCP/IP 协议套件，也称为 Internet 套件。这定义了包含 4 层架构的 Internet 模型。OSI 模型是通用通信模型，但 Internet 模型是互联网用于其所有通信的方式。互联网与其底层网络架构无关，其模型也是如此。此模型具有以下层：

Internet model

  1. Application Layer ：此层定义允许用户与网络交互的协议，比如 FTP、HTTP 等。

  2. Transport Layer ：此层定义了数据如何在主机之间流动。此层的主要协议是传输控制协议 (TCP)。此层确保在主机之间传递的数据是有序的，它负责端到端传递。

  3. Internet Layer : 互联网协议（IP）在此层工作。此层便于主机寻址和识别。此层定义路由。

  4. Link Layer : 此层提供发送和接收实际数据的机制。与它的 OSI 模型对应层不同，此层独立于底层网络架构和硬件。