计算机的网络体系结构

在计算机网络的基本概念中，分层次的体系结构是最基本的。

一、计算机网络体系结构的形成

　　国际标准化组织ISO(International Organization for Standardization)于1977年专门研究了互联网的标准架构，提出了著名的OSI/RM，即开放系统互连参考模型(Open Systems Interconnetion Reference Model)。然而，OSI标准在市场化方面却失败了，取而代之的是非国际标准的TCP/IP协议。从某种意义上来讲，能够占领市场的就是标准。在过去制定标准的组织总往往以专家、学者为主。但现在一个心标准的出现，有时不一定反映其技术水平是最先进的，而是往往有一定的市场背景。

二、协议与层次的划分

　　网络协议是指进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。网络协议的三要素：

　　(1)语法，数据与控制信息的结构或格式

　　(2)语义，需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应

　　(3)同步，事件实现顺序的详细说明

　　网络协议分层结构带来的好处：

　　(1)各层之间是独立的

　　(2)灵活性好

　　(3)结构上可分割开

　　(4)易于实现和维护

　　(5)能促进标准化工作

　　网络协议各层要完成的功能主要有：差错控制、流量控制、分段和重装、重复和分用、连接建立和释放

三、五层协议的体系结构

OSI体系机构	TCP/IP的体系结构	五层协议的体系结构
7 应用层 6 表示层　　 5 会话层 4 运输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层	应用层 各种应用层协议，HTTP、TELNET、FTP、SMTP等 　　运输层(TCP或UDP) 　　　　网际层IP 　　　　网络接口层	5 应用层 4 运输层　 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层

　　应用层 应用层是计算机网咯体系结构中的最高层，应用层直接为用户的应用程序进程提供服务的。在因特网的应用层中协议众多，如支持万维网应用的HTTP协议，支持电子邮件的SMTP协议，支持文件传送的FTP协议等等。

　　运输层 运输层的任务就是负责向两个主机中进程见的通信提供服务。由于一个主机可同时运行多个进程，因此运输层有复用和分用的功能。复用就多个应用层进程可同时使用运输层的服务，分用则是运输层把收到的信息分别教父给上面应用层中的相应的进程。

　　运输层的主要协议有两种：

　　传输控制协议TCP(Transmission Control protocol)面向连接的，数据的传输单位是报文段，能够提供可靠的交付。

　　用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)无连接的，数据传输的单位是用户数据报，不保证提供可靠的交付，只提供尽最大努力的交付

　　网络层 网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或者用户数据报封装成分组或者包进行传送。网络层中使用IP协议，分组也称为IP数据报或者简称为数据报。网络层的另一个任务就是选择合适的路由器，使源主机的运输层所传下来的分组能够通过网络的路由器找到主机。因特网是一个很大的互联网，它由大量的异构网络通过路由器互相连接起来，因特网的主要网络协议是无连接的网际协议IP和许多路由选择协议，因此网络层也叫网际层和IP层。

　　数据链路层 链路层将网络层的IP数据报组装成帧，在两个相邻的结点间的连路上透明地传递帧中的数据，每一帧都包含必要的控制信息和相关的数据。在接收数据时，控制信息告诉接收端一帧数据是从哪个比特开始的，到哪个比特结束。链路层在收到一帧数据后就可以提取数据交给上层。另外通过链路层可以检测到帧中的差错，若有差错则丢弃这个出错的帧，以免继续传送下去浪费网络资源。如果需要改正错误，则由运输层的TCP协议来完成。

　　物理层 在物理层上所传递的单位是比特。物理层的任务就是透明的传递比特流。物理层需要考虑是多大的电压代表1或者0，以及接收方如何识别出发送方所发送的比特流。物理层还需要知道链接电缆的插头应当有多少个引脚以及各条引脚应当如何连接。

三、实体、协议、服务和服务访问点

　　实体 任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

　　协议 两个或多个对等实体进行通信的规则的集合。

　　在协议的控制下，两个对等的实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，需要使用下一层提供的服务。使用本层服务的实体只能看见看见服务而不能看见下面的协议，下面的协议对上边的实体是透明的。

　　协议是水平的，服务是垂直的，只有通过被高一层看得见的功能才能称为服务。上层使用的下层服务必须通过下层交换一些命令，这些命令在OSI中被称为服务原语。

　　在同一个系统中相邻两层的实体进行交互的地方，通常称为服务访问点ASP。