1. 計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)

相互通信的兩個計算機系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種 “ 協(xié)調(diào) ” 是相當復雜的。

? “ 協(xié)調(diào) ” 衍生出網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)

? 定義：層次結(jié)構(gòu)和各層協(xié)議的集合

計算機網(wǎng)絡是采用層次性的結(jié)構(gòu)模型，將網(wǎng)絡分為若干層次，每個層次負責不同的功能。

每一個層次中通信雙方都要共同遵守相應的約定，我們將這個約定叫做協(xié)議。

各功能層之間，上一層向下一層提出服務的要求，下一層則完成上一層提出的要求。

物 理層

為它的上一層提供一個物理連接，以及它們的機械、電氣、功能和過程特性

– 機械特性：主要定義物理連接的接插裝置的形狀和尺寸、引腳數(shù)量和排列、固定和鎖定裝置等等。

– 電氣特性 ：規(guī)定傳輸二進制位時，線路上信號的電壓高低范圍、阻抗匹配、傳輸速率和距離限制。

– 功能特性 ：主要定義各條物理線路的功能（如某一電平表示何種意義）。

– 規(guī)程特性 ：主要定義各條物理線路的工作規(guī)程和事件的時序關(guān)系

數(shù) 據(jù)鏈 路 層

在兩個相鄰結(jié)點間的線路上，無差錯的傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)幀（ FRAME ）。

MAC 地址：

網(wǎng) 絡層

選擇合適的網(wǎng)間路由和交換結(jié)點，確保數(shù)據(jù)及時傳送 。

IP 報文：

IP 地址 A ， B ， C ， D ， E 五類地址。

子網(wǎng)掩碼：

傳 輸層

根據(jù)通信子網(wǎng)的特性最佳的利用網(wǎng)絡資源，并以可靠和經(jīng)濟的方式，為兩個端系統(tǒng)（也就是源站和目的站）的會話層之間，提供建立、維護和取消傳輸連接的功能，負責可靠地傳輸數(shù)據(jù)。

會 話層

提供包括訪問驗證和會話管理在內(nèi)的建立和維護應用之間通信的機制

表 示層

主要解決擁護信息的語法表示問題，數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮，加密和解密。

應 用層

多種協(xié)議 WEB 、 FTP 、 SMTP 。

2.TCP/IP 層次結(jié)構(gòu)

在 TCP/IP 協(xié)議體系中， TCP 和 IP 是兩個核心的協(xié)議 ,IP 協(xié)議是把數(shù)據(jù)包從一個地方傳遞到另一個地方 ,TCP 協(xié)議是對數(shù)據(jù)進行管理和校核，保證數(shù)據(jù)包的在傳輸過程中的正確性。

應用層

? 虛擬終端協(xié)議 TELNET

? 文件傳輸協(xié)議 FTP

? 電子郵件傳輸協(xié)議 SMTP

? 域名系統(tǒng)服務 DNS

? 網(wǎng)絡新聞傳輸協(xié)議 NNTP

? HTTP 協(xié)議

傳輸層

? TCP

– 可靠的面向?qū)ο蟮倪B接

? 為了實現(xiàn)可靠性， TCP 采用確認與超時重傳的機制

? 為實現(xiàn)順序的報文流， TCP 采用滑動窗口機制

? 為保證數(shù)據(jù)的正確性， TCP 采用差錯檢驗，報告等機制

? UDP

– 不可靠的傳送

網(wǎng)絡層及其以下各層又稱為通信子網(wǎng)，只提供點到點通信，沒有程序或進程的概念。而傳輸層實現(xiàn)的是 " 端到端 " 通信，引進網(wǎng)間進程通信概念，同時也要解決差錯控制，流量控制，數(shù)據(jù)排序（報文排序），連接管理等問題，為此提供不同的服務方式：面向連接（虛電路）或無連接。
面向連接服務是電話系統(tǒng)服務模式的抽象，即每一次完整的數(shù)據(jù)傳輸都要經(jīng)過建立連接，使用連接，終止連接的過程。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，各數(shù)據(jù)分組不攜帶目的地址，而使用連接號（ connect ID ）。本質(zhì)上，連接是一個管道，收發(fā)數(shù)據(jù)不但順序一致，而且內(nèi)容相同。 TCP 協(xié)議提供面向連接的虛電路。
無連接服務是郵政系統(tǒng)服務的抽象，每個分組都攜帶完整的目的地址，各分組在系統(tǒng)中獨立傳送。無連接服務不能保證分組的先后順序，不進行分組出錯的恢復與重傳，不保證傳輸?shù)目煽啃浴? UDP 協(xié)議提供無連接的數(shù)據(jù)報服務。

網(wǎng)際層

? IP 協(xié)議

? ARP 協(xié)議

Arp 命令

? ICMP 協(xié)議

Ping,tracert 命令

網(wǎng)絡接口層

? 把 TCP/IP 包放入網(wǎng)絡介質(zhì)上并且從網(wǎng)絡介質(zhì)上接收 TCP/IP 包

應用層

應用層的任務：

應用層是原理體系結(jié)構(gòu)中的最高層，因此應用層的任務不是為上層提供服務，而是為最終用戶提供服務。每個應用層協(xié)議都是為了解決某一類應用問題，而問題的解決又是通過位于不同主機中的多個進程之間的通信和協(xié)同工作來完成的。

應用進程：為了解決具體的應用問題而彼此通信的進程就稱為 “ 應用進程 ” 。而應用層的具體內(nèi)容就是規(guī)定應用進程在通信時所遵循的協(xié)議。

應用層的重要特點：就是它的 " 可擴展性 " 。某個具體的應用層協(xié)議所提供的服務往往不能滿足用戶所有的需要，在此情況下，協(xié)議的制定者必須為用戶提供對協(xié)議進行擴展的手段，使得用戶可通過二次開發(fā)來滿足自己的特殊需求。

3.TCP/IP 體系中應用進程的通信模式

TCP/IP 體系采用了 客戶 - 服務器模式 使兩個應用進程能夠進行通信。

主要的特征：客戶是主叫方，服務器是被叫方。

客戶軟件的特點 :

在進行通信時臨時成為客戶，但它也可在本地進行其他的計算。

被用戶調(diào)用，在用戶的 PC 機上運行，在打算通信時主動向遠地服務器發(fā)起通信。

可與多個服務器進行通信。

不需要特殊的硬件和很復雜的操作系統(tǒng)

服務器軟件的特點 :

是一種專門用來提供某種服務的程序，可同時處理多個遠地客戶的請求。

在共享計算機上運行。當系統(tǒng)啟動時即自動調(diào)用，且不斷地運行著。

被動地等待并接受來自多個客戶的通信請求。

一般需要強大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。

客戶 - 服務器通信關(guān)系的建立

客戶 - 服務器建立通信關(guān)系是客戶首先發(fā)起連接建立請求，而服務器接受連接建立請求?？蛻襞c服務器的通信關(guān)系一旦建立，通信就可是雙向的，客戶和服務器都可以發(fā)送和接受信息。對于大多數(shù)的應用進程都是使用 TCP/IP 協(xié)議進行通信。

TCP/IP網(wǎng)絡層級結(jié)構(gòu)及其應用服務(一)