コンピュータネットワークの基礎知識と用語(2)---階層構造モデル

I. 概要

1.1 レイヤ化の原理

• 1. 機能分業の原則：各層の機能分ける各レイヤーには、他のレイヤーとは異なる独自のレイヤーが必要です。基本的なスキル。

• 2. 隔離と安定の原則: すなわちレイヤーの構造は比較的独立しており、互いに分離されている必要があります。、そのため、ある層の内容や構造の変化が他の層に与える影響は少なく、各層の機能や構造は比較的安定しています。

• 3. 分岐拡張の原則: 公開部分と分岐可能部分を別の層に分割することで、分岐部分の柔軟な拡張と公開部分の相対的な安定性を実現し、それぞれに適切な技術を使用します。層。構造の重複を減らす。

• 4. 上位層と下位層の独立性を維持し、上位層は下位層のサービスを一方向に利用します。

• 5. 便利な実装の原則: すなわち標準化されたテクノロジーの実装を促進する。

1.2 名詞

• エンティティ 構造の各レベルにあるアクティブ
  な要素。これは、情報を送受信できるハードウェアまたはソフトウェアのプロセスを表す、より抽象的な概念です。

• ピアツーピア層
  異なるマシン上の同じ層

• ピアエンティティとは、
  通信当事者と同じレベルにあるエンティティを指します。(つまり、通信当事者間の構造の同じ層にある対応するエンティティ)

2. プロトコル、インターフェース、サービス

2.1 合意

コンピュータ ネットワーク内のピア エンティティ間のデータ交換のために策定された一連の規則または規則。水平方向、つまり、のみです。ピアエンティティのみが協定を締結します。たとえば、通信する 2 つのホストのプレゼンテーション層の間には合意がありますが、一方のパーティのプレゼンテーション層は他方のパーティのセッション層と合意がありません。

• 構文: 送信データの形式を指定します。

• セマンティクス: 完了する関数を指定します。

• 同期: さまざまな操作の順序を指定します。

2.2 インターフェース (サービスポイント SAP へのアクセス)

各 2 つのレベル間のジョイント部分は、隣接する 2 つのレベル間の接続点です。

インターフェースはレイヤー間の通信を実装するために使用されますこれは、情報を送受信できるハードウェアまたはソフトウェアのプロセスを表す、より抽象的な概念です。

同じ層上の 2 つのエンティティはインターフェイスを通じて通信し、異なる層上のエンティティもインターフェイスを通じて通信します。

2.3 サービス

サービスとは、ネットワークの下位層によって隣接する上位層に提供される関数呼び出しを指します。合意は水平的です。つまり、下位層はインターフェースを介して一方向に上位層にサービスを提供します。。

下位層によって提供されるサービスの具体的な実装の詳細は、上位層から完全に保護されます。

并非在一个层内完成的全部功能都称为服务，还要向第n+1层提供本层的服务，只有那些能够被高一层实体“看得见”的功能称为服务。

次の 3 つのカテゴリに分類できます。

1. コネクション型サービスとコネクションレス型サービス

• コネクションレス型サービスと
  は、通信相手が事前に通信回線を確立する必要がなく、宛先アドレスを持つパケット（メッセージ群）を回線に送り、システムが独自に経路を選択して送信するサービスです。

• コネクション型サービス
  通信を行う際には、双方が事前に通信回線を確立する必要があり、そのプロセスは次のとおりです。接続の確立、接続の使用、接続の解放の 3 つのプロセス

2. 応答するサービスと応答しないサービス

• 応答サービスとは、
  受信者がデータを受信した後、送信者に対応する応答を返すことを意味します。応答は伝送システム内で自動的に実装されますユーザーによって実装されるのではなく、送信される応答は、肯定的な応答または否定的な応答のいずれかになります。通常は、受信したデータにエラーが含まれている場合に否定応答を送信します。

• 無応答サービス
  とは、送信されたデータを受信者が受信した後、送信者へのフィードバックはありません、サービスは不透明です。つまり、ユーザーによって実装されず、通信システムによって自動的に実装されます。したがって、サービスの信頼性を保証することはできません

3. 信頼できるサービスと信頼できないサービス

• 信頼できるサービス
  とはネットワークのことですエラー訂正および検出メカニズム付きこれにより、データが宛先に正確かつ確実に送信されることが保証されます。

• サービスが信頼できない
  ということは、ネットワークがあなたのベストを尽くす正確かつ確実に配送されますが、保証されていませんデータは正しく確実に宛先に配信されます。
  たとえば、ファイル転送サービスは応答サービスであり、サーバーから送信されたページ ファイルをクライアントが受信しても応答しないため、信頼性の低いサービスです。

2.4 データ

2.4.1 データ形式

• SDU サービス コントロール ユニット: ユーザーが必要とする機能を完了するために送信されるデータ。

SDU (Service Data Unit) は、サービス データ ユニットとも呼ばれ、指定された層のユーザー サービス データであり、受信機に送信されるとき、データは同じプロトコル層で変更されません。ビジネスパート

• PCIプロトコル制御情報：プロトコルの動作を制御する情報。はいプロトコルを実装するために送信データのヘッダまたは末尾に追加される制御情報アドレス、エラー制御情報、シリアル番号情報など。

• PDU (Protocol Data Unit): ピア レベル間で送信されるデータ ユニット。送信者と受信者間の通信プロトコルによって送信される、パケット (またはデータグラム) と応答 (または応答メッセージ) を含むデータ ユニットを指します
  。ネットワーク内でデータを送信するための基本単位。データと同期に必要な情報が含まれる場合があります。

2.4.2 データのカプセル化とカプセル化解除

詳しい説明は他の優秀ブロガーの記事を参照してください。

3. 無線通信伝送方式

3.1 シンプレックス

データ送信一方向にしか実行できない、伝送線を使用します。

例えば、ラジオ、放送室のスピーカーなど。

3.2 半二重

データ伝送は信号キャリアを介して行うことができます双方向に送信しますが、同時には送信しません。

たとえば、トランシーバー。

3.3 全二重

データ送信データを両方向に同時に転送できるようにする、これは、機能の点で 2 つのシンプレックス通信方式を組み合わせたものと同等です。

これは、今日の電話をかけるときの信号の送信方法に相当します。

4. 参考モデル

4.1 OSI/ISO モデル

OSI 参照モデルは、図に示すように 7 つの層に分かれています。

OSI/ISO モデルは通信プロセスを説明します。

• 中間システム: 中間システムのモデル関数には、通常、スイッチ、ルーター、その他の中間デバイスを含む OSI モデルの下位 3 層のみがあります。

• エンドツーエンド通信方式:
  エンドツーエンド通信: データ送信の前に、4G ルーターと 4GDTU がさまざまなスイッチング デバイスを通過し、2 つのエンド デバイス間にリンクが確立されることを指します。リンクが確立された後、データが送信され、受信側が受信の成功を確認するまで、送信側はデータを送信できます。

• ポイントツーポイント通信方式:
  ポイントツーポイント通信: 送信側が直接接続されているデバイスにデータを送信し、このデバイスが適切なタイミングで直接接続されている次のデバイスにデータを送信することを指します。直接接続されたデバイスは受信側にデータを送信します。

1. アプリケーション層

• 定義: ユーザーとネットワーク間のインターフェイスです。ユーザーと対話し、ネットワーク トラフィックを生成できるすべてのプログラムが含まれます。

• 機能：
  アプリケーションプロセスに対して直接サービスを提供し、複数のシステムアプリケーションプロセス間の相互通信を実現し、業務処理に必要な一連のサービスを完結させる機能を有する。

• アプリケーション層数据传输单位はメッセージ

• 典型的なアプリケーション層サービス:
  ファイル転送 (FTP)
  電子メール (SMTP)
  World Wide Web (HTTP)
  DNS プロトコル
  …

2. プレゼンテーション層

• 定義
  2 つの通信システム間で交換される情報を処理するための表現 (構文、セマンティクス)

• 関数：

  • 1. データ形式変換（トランスレータ）
    01データストリームを画像などの情報に変換します。

  • 2.データの暗号化と復号化
    WeChat支払いパスワード

  • 3. データ圧縮と復元
    ビデオ通話など

• 主契約

  • 1.JPEG
  • 2.アスキー

3. セッション層

• 意味
  

• 関数

  • 1. セッションの確立、管理、終了
  • 2. チェックポイントを使用すると、通信失敗時にセッションがチェックポイント/同期ポイントから通信を再開し、データ同期を実現します（大容量ファイルの転送に適しています）

• 主な合意:

  • 1.ADSP
  • 2.ASP

4. トランスポート層

• 定義
  ホスト内の两个进程通信、つまり端到端通信。
• 送信単位：メッセージセグメントまたはユーザーデータグラム
• 関数
  • 1. 確実な伝送と不安定な伝送
  • 2. エラー制御
  • 3. フロー制御
  • 4. 再利用と廃棄

• 主契約
  • 1.TCP
  • 2.UDP

5. ネットワーク層

• 定義:
  主なタスクは、パケットを送信元から宛先に送信し、パケット交換ネットワーク上のさまざまなホストに通信サービスを提供することです。

• 送信単位：データパケット

• 関数

  • 1. ルーティング (最適なパスの選択)
  • 2. フロー制御
  • 3. エラー制御
  • 4.輻輳制御

• 主契約
  • 1.IPプロトコル
  • 2.IPX
  • 3.ICMP
  • 4.IGMP
  • 5.ARP
  • 6.RARP
  • 7.ルーティングプロトコル

6. データリンク層

• 伝送単位：フレーム

包含Mac地址相关内容。

• 主契約
  • 1. SDLC
  • 2. HDLC
  • 3. PPP
  • 4. STP
  • 5. 802.11（無線LAN）
  • 6. イーサネット

7. 物理層

• 定義
  主なタスクは次のとおりです。物理メディアに実現したビットストリームの透過的な伝送。

• 送信単位：ビット

• 関数

  • 1. インターフェースの特性を定義する
  • 2. 送信モードを定義します。单工，半双工，双工
  • 3. 伝送速度を定義する
  • 4. ビット同期
  • 5. ビットエンコーディング

• 主契約

  • 1.Rj45
  • 2.802.3

4.2 TCP/IPモデル

4.3 OSIモデルとTCP/IPモデルの比較

4.4 5層参照モデル