计算机网络体系结构

计算机网络：OSI 七层参考模型，TCP/IP 四层参考模型的各层及主要功能。计算机网络体系结构是计算机网络层次结构模型及各层协议的集合。

ISO组织定义了网络互连的七层框架–OSI（open system internetwork）,及开放系统互连。

OSI是一个概念性的参考模型，实际上，我们目前使用的是TCP/IP模型。



下面分别来讲一下这些层中的具体内容：

1、物理层：利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理链接，实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务，基本传输单位为比特（bit）。

2、数据链路层：在通信的实体间建立数据链路连接，传输以 帧 为单位的数据包，并采用差错控制与流量控制算法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

3、网络层：通过路由选择算法为分组，通过通信子网选择最适当的路径， 以及实现拥塞控制，网络互连等功能。网络层的数据传输单元是分组。

4、传输层：向用户提供可靠的端到端服务。传输层向高层屏蔽了高层数据通信的细节。比较关键的一层。

5、会话层：负责维护两个结点之间会话连接的建立、管理和终止，以及数据的交换。

6、表示层：用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据加密和解密、数据压缩与恢复等。

7、应用层：为应用程序提供网络服务。应用程序需识别并保证通信双方的可用性，使得协同工作的应用程序间的同步，建立传输错误纠正与数据完整性控制机制。

TCP/IP 协议：由于ISO/OSI 七层模型的过于庞大，复杂。所以由技术人员自己开发的TCP/IP协议获得了更为广泛的应用。

TCP/IP 参考模型分为四个层次：应用层、传输层、网络互连层和主机到网络层。



在TCP/IP 参考模型中，去除掉了OSI参考模型中的会话层和表示层（该两层的功能被合并到了应用层）。

1、主机到网络层

实际上TCP/IP 参考模型没有真正描述这一层的实现，只是要求能够提供给其上层-网络互连层（IP协议那一层）一个访问接口，以便在其上传递给IP分组。具体的实现方法随着网络类型的不同而不同。

2、网络互连层

网络互连层是整个TCP/IP协议栈的核心。它的功能是把分组发往目标网络或主机。同时，为了尽快地发送分组，可能需要不同的路径同时进行分组传递。路由的选择功能。

该层定义了分组格式和协议，即IP协议。除了完成路由的功能外，也可以完成将不同类型的网络互连的任务。

除此之外，还要完成拥塞控制的功能。

3、传输层

在TCP/IP 模型中，传输层的功能是使源端主机和目标端主机上的对等实体可以进行会话，在传输层定义了两种服务质量不同的协议。即TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）

TCP协议是一个面向连接的、可靠的协议。它将一台主机发出的字节流无差错的发往互联网上的其他主机。在发送端，它负责把上层传送下来的字节流分成报文段传递给下层。在接收端，它负责把收到的报文重组后递交给上层。TCP协议还要处理端到端的流量控制，以避免缓慢接收的接收方没有足够的缓冲区接收发送方发送的大量数据。

UDP协议是一个不可靠的、无连接协议，主要适用于不需要对报文进行排序和流量控制的场合。

4、应用层

应用层面向不同的网络应用引入了不同的应用层协议。其中有基于TCP协议的，如FTP（文件传输协议：21端口）,TELNET(虚拟终端协议：23端口)，HTTP（超文本链接协议：80端口）,也有基于UDP协议的 例如（TFTP）。

现在为大家显示TCP/IP 报文格式（非常重要）

1、IP报文格式

IP协议是TCP/IP协议族中最为核心的协议。它提供了不可靠、无连接的服务，也即依赖其它层的协议进行差错控制。在局域网环境中，IP协议往往被封装在以太网帧中传送。而所有的TCP（传输控制协议）

UDP（用户数据报协议）

ICMP（internet 控制报文协议，它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息，是用来报告和诊断网络问题的协议）

IGMP（Internet 组管理协议称为IGMP协议（Internet Group Management Protocol），是因特网协议家族中的一个组播协议。该协议运行在主机和组播路由器之间）等数据都被封装在IP数据报中传送。

数据报的样式：