【深入理解计算机网络03】计算机网络的分层结构，OSI模型与TCP/IP模型
体系结构
网络的体系结构是计算机网络的各层及其协议的集合，就是这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精准定义
实现是遵循这种体系结构的前提下，用何种硬件或软件完成这些功能的问题
各层之间的关系
实体：在计算机网络的分层结构中，第n层中的活动元素（软件+硬件），通常称为第n层实体。不同机器的同一层称为对等层，同一层的实体称为对等实体
协议：即网络协议，控制对等实体之间进行通信的规则的集合，是水平的
接口：同一节点内相邻两层的实体交换信息的逻辑接口，又称服务访问点（Service Access Point，SAP）
服务：指下层为紧邻的上层提供的功能调用，是垂直的
数据的传输
从水平来看，数据之间的传输要遵循协议。因此需要在数据头部加上控制信息确保实现相应层数的功能。
从垂直来看，数据在层数从高到低的过程中不断封装，在头部添加不同层协议对应的控制信息
- 协议数据单元（PDU）：对等层次之间传送的数据单位
- 服务数据单元（SDU）：为完成上一层实体所要求的功能而传送的数据
- 协议控制信息（PCI）：控制协议操作的信息
协议
协议由语法、语义和同步三部分组成
- 语法：数据与控制信息的格式。如协议控制信息（首部）部分占几个字节，每个字节是什么含义
- 语义：需要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答。如协议中需要明确规定：发送完数据接受方是否需要应答，以及应答的种类
- 同步（或时序）：执行各种操作的条件、时序关系，即事件实现顺序的详细说明。如发送完数据后，接受方需要立即应答，如果发送方10s内未收到应答，则会重发数据
OSI参考模型
物理层
实现相邻节点之间的比特的传输
- 需定义电路接口参数（形状、尺寸等）
- 需定义传输信号的含义、电气特称（5V表示1，1V表示0；每比特电信号持续时间0.1 ms）
链路层
确保相邻节点之间的链路逻辑上无差错。实体之间以帧Frame为单位进行数据传输
- 差错控制：检查纠错；或检查丢弃重传
- 流量控制：协调两个节点的速率
网络层
把分组从源节点转发到目的节点，以分组为单位进行数据传输
- 路由选择：构造并维护路由表，决定分组到达目标结点的最佳路径
- 分组转发：将分组从合适的端口转发出去
- 拥塞控制：发现网络拥塞并采取措施缓解拥塞
- 网际互连：实现异构网络互连
- 差错控制、流量控制（以分组为单位进行。可以把链路层从帧方面的控制看为是局部的，分组由多个帧组成，每个是正确的不一定能保证合成的分组是正确的，因此这就是网络层的工作，检错分组）、建立与释放连接、可靠传输管理
传输层
实现端到端的通信（即进程间的通信。端指的是端口），以报文段Segment为单位传输数据
- 复用和分用
- 差错控制、流量控制、建立与释放连接、可靠传输管理
会话层
管理进程间的会话（会话管理：采用检查点机制，当进程间通信失效时从检查点继续恢复通信），以报文为单位传输数据
表示层
解决不同主机上信息表示不一致的问题（数据格式转换），以报文为单位传输数据
应用层
实现特定的网络应用，以报文为单位传输数据
TCP/IP 模型
与OSI模型相比
删除了表示层与会话层：并不是所有网络应用都需要数据格式转换、会话管理功能。如果真的需要这些功能，可以通过应用层的特定协议去实现。
将数据链路层和物理层改为了网络接口层：OSI模型在数据链路层和物理层对硬件规定过多，但网络硬件种类繁多，不应该有过多限制。因此TCP/IP 模型在网络层直线只有网络接口层，用来实现相邻节点间的数据传输，不对具体怎么传输做规定
TCP/IP模型在网络层中删除了 差错控制、流量控制、建立与释放连接、可靠传输管理 的功能，因此网络层只能向上层提供无连接不可靠的服务。OSI模型既可以通过虚电路向上层提供有链接的可靠的服务，也可以通过数据报向上层提供无连接不可靠的服务
在传输层中，OSI模型只能向上层提供有链接的可靠的服务，TCP/IP模型既可以通过TCP协议向上层提供有链接的可靠的服务，也可以通过UDP协议向上层提供无连接不可靠的服务