主要内容
网络体系结构(分层)
接口、服务与协议
网络参考模型
2.1
分层带来的好处:
- 各层独立,职责单一,只需要本层功能
- 灵活,接口不变,上下层不影响
- 每层结构分开,每层使用合适的技术实现
- 易于维护实现
- 促进标准化。每一层及其提供的服务都有明确的定义
【研究体系结构的方法:如何分层,服务(下层为上层提供服务,每层提供什么服务),协议(具体的传输规则,不同网络同层对等实体之间信息交互的规则)】
服务:为上层提供信息交换的能力
协议的组成
- 语法:以二进制形式表示的命令和相应的结构(数据传输格式)
- 语义:通讯如何进行的,通讯双方的理解和如何处理控制信息
- 定时关系:有关时间顺序的说明。如是否确认到达
协议的目的:保证上层数据的传输(满足质量要求的数据传输)
分层太多的缺点:
- 经过的处理越多,效率越低
- 每层经过封装后报文增加附加信息,传输效率低。
层次设计问题:
编址机制(每个节点一个全球唯一地址,各种地址共存如网卡地址,ip,端口号等)
数据传输 不仅是数据的交换还有数据的协调准备控制(如保证可靠性,有序等)
差错控制(检测、恢复;其中检测是必须的,回复可能不需要做;这也是他们分开做的原因)(为什么每层差错检测?层接口交互可能出错,各个层检测标准不同)
顺序控制
流量控制(收发处理能力不匹配,如A网卡100MB网卡10M;AB都是10M,而A缓冲区大)根据接收能力发送
拆分重组(最大长度限制MTU最大传输单元,不同网络类型不同)
复用和解复用
路由选择
服务访问点SAP Server Access Point
任何层间服务是在接口的SAP上进行的
每个SAP有唯一的识别地址
每个层间接口可以有多个SAP
协议数据单元PDU
控制信息+数据
控制信息一般放在前面(传输层TCP报头,网络层IP分组头,链路层帧头帧尾)(IP是通讯最高层,如果TCP报文长度大于MTU会分组,分别加上IP分组头,注意目的地的IP层收到拆分的IP分组合并成原始数据(原始服务数据单元)后才会交给TCP层)
长度固定 :简单,不灵活
数据单元:最大长度,最小长度 (以太网1500+18 46+18Byte)
大于最大长度,分组
小于最小长度,自动填充(为什么不合并呢?合并会带来问题,如需要加入控制信息确定分界,下一个数据报不一定需要合并,处理效率受影响)
接口数据单元IDU
ICI+接口数据(上层的PDU)
同一系统的相邻层实体的一次交互中经过层间接口的信息单元
进入下层时会丢掉,下层收到接口控制信息时,根据接口控制信息添加一定的协议控制信息
服务数据单元 SDU
上层服务用户所需要传递的数据单元
由于PDU的大小一般有固定长度要求。因此,PDU的用户数据部分可能是经过分段或合并的SDU
n+1层协议数据单元,通过n层数据接口(通过接口时需要加入接口控制信息,转换为协议控制信息并丢掉接口控制信息)进入第n层后,成为第n层服务数据单元,如果满足第n层的协议长度要求,加上控制信息称为第n层的协议数据单元。
第n层的协议数据单元,通过第n-1层数据接口进入第n-1层后,成为第n-1层服务数据单元,满足第n-1层的协议长度要求,加上控制信息成为的n-1层的协议数据单元。
服务分类
面向连接:服务质量(时延,可靠,有序)有保证,贵(资源消耗大),需要先建立连接(入网时延大),连接不足时不能提供服务
无连接服务:网络利用率高,不会拒绝服务,服务质量不能保证(是否丢失,无序)
注意:1.上层可能是面向连接的协议传输到下层可能不是面向连接的协议;2.同一层可以提供面向连接的服务也可以提供无连接服务(传输层TCP、UDP)