冷月手撕408之計算機網絡(4)-體系結構與參考模型

體系結構與參考模型中，重點掌握OSI 和 TCP/IP參考模型，和他們的區別。常以選擇題出現。

主要的重點冷月作出了標識，知識點以下圖（pdf版或xmind源文件請關注公衆號：學長冷月，回覆計算機網絡）。

計算機網絡的體系結構

在具體學習參考模型每一層的功能的時候，首先要搞清楚層次設計的典範，和每一層設計的原則。

體系結構的含義

簡單來講，體系結構的含義就是各層及其協議的集合。好比OSI參考模型分爲七層的設計，從數據鏈路層到應用層中，每一層都包含大量的協議。簡單來講，計算機網絡的體系結構就是包括這7層和這7層中全部的協議。

計算機網絡中的協議

協議就是指規則的集合。控制兩個（及兩個以上）對等實體進行通信的規則的集合。咱們知道計算機網絡最重要的兩個功能就是數據通信和資源共享，那麼如今的網絡設備多種多樣，怎麼樣才能統一他們的通信標準呢？這就誕生了協議的制定，因此協議就是規則的集合。

計算機網絡中的接口

接口是指相鄰兩層間交換信息的鏈接點。

計算機網絡中的服務

在一個層次參考模型中，下層爲緊鄰的上層提供的功能調用。注意：必定是下層爲上層提供服務；上層爲下層提供接口。
服務能夠分爲三類：

1. 面向鏈接服務/無面向鏈接服務 （例如TCP和UDP）
2. 可靠服務/不可靠服務 (例如FTP和DNS)
3. 有應答服務/無應答服務(例如ping命令)

OSI參考模型

OSI參考模型是ISO組織在1985年研究的網絡互聯模型。是如今計算機網絡中最經典的參考模型，可是在市場中並無獲得大量的使用。由於OSI模型制定的過程當中主要偏向於學術和理論研究而對市場使用的切合度比較低。全部最後OSI最終並無成爲廣爲使用的標準模型，可是OSI模型仍是咱們須要理解並掌握。
該體系結構標準定義了網絡互聯的七層框架（物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層），以下圖所示：

物理層

在物理層，數據主要的傳輸單位是比特。
主要的研究內容是電路接口（機械特性）、功能特性（引腳的高低電平）、規程特性（事件的發生順序）、電氣特性（傳輸信號的意義，如二進制定義）

數據鏈路層

在數據鏈路層，數據主要的傳輸單位是幀。
主要的功能有：封裝成幀、透明傳輸、差錯控制、流量控制、傳輸管理。
經典協議：PPP協議

網絡層

在網絡層，數據主要的傳輸單位是數據報。
主要的功能有：路由選擇、規劃IP地址、流量控制、差錯控制、擁塞控制
經典協議：IP、ICMP、IGMP、ARP

傳輸層

在傳輸層，數據主要的傳輸單位是用戶數據報（UDP）和報文段（TCP）。
主要的功能有：流量控制、差錯控制
經典協議：TCP、UDP

會話層

會話層主要的功能是利用傳輸層端到端的服務，來在網絡設備之間創建鏈接並有序地傳輸數據。並創建同步信息。

表示層

表示層主要是定義數據的編碼格式、是否進行數據壓縮、加密/解密等操做。

應用層

表示層主要是定義數據的編碼格式、是否進行數據壓縮、加密/解密等操做。

TCP/IP模型

與OSI參考模型不一樣，TCP/IP模型只採用了四層的分層結構。TCP/IP協議不單單指的是TCP 和IP兩個協議，而是指一個由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等協議構成的協議棧， 只是由於在TCP/IP協議中TCP協議和IP協議最具表明性，因此被稱爲TCP/IP協議。以下圖所示：

在TCP/IP模型中，應用層、表示層和會話層統一變成了應用層，而數據鏈路層和物理層統一變成了網絡接口層。

其中每一層都有不少的協議，來構成了TCP/IP的協議棧，以下圖所示：

注意：
在OSI參考模型中，網絡層提供了無鏈接和麪向鏈接的服務、傳輸層只提供面向鏈接的服務；而在TCP/IP參考模型中，網絡層只提供無鏈接的服務，而傳輸層提供無鏈接和麪向鏈接的服務。

總結

本文簡單的講解了計算機網絡參考模型，OSI參考模型和TCP/IP參考模型，你們不用死記硬背每一層究竟是什麼、到底有多少協議。只須要在以後具體學到那個知識點後，再回過頭來看看體系結構，相信你們會有豁然開朗的感受。

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