从ISO参考模型认识网络
一、认识网络
计算机网路:将多台处在不同地理位置的、功能独立的计算机利用通信设备和线路互联起来,通过遵守约定的通行协议以及网络软件来实现资源共享、信息传递和协同工作的系统。
计算机网络最突出的优点是:资源共享。
从ISO参考模型认识网络
一、认识网络
计算机网路:将多台处在不同地理位置的、功能独立的计算机利用通信设备和线路互联起来,通过遵守约定的通行协议以及网络软件来实现资源共享、信息传递和协同工作的系统。
计算机网络最突出的优点是:资源共享。
二、网络的基本术语
1、C/S模型和B/S模型
Client/Server(客户机/服务器) 结构,是大家熟知的软件系统体系结构,通过将任务合理分配到Client端和Server端,降低了系统的通讯开销,需要安装客户端才可进行管理操作。 Browser/Server (浏览器/服务器) 结构,是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下,用户界面完全通过WWW浏览器实现。
2、网络介质
网络介质包括物理介质如双绞线、同轴电缆、光纤等和无线介质如无线电波、微波、红外线。
为了介入任何一个网络,计算机必须使用某种物理接口连接到网络介质,这就是网络接口卡(Network Interface Card,简称NIC),又称网络适配器。
3、网络协议
计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接受信息的一套规则称为网络协议(network protocol)或通信协议(communication protocol)。
网络协议的三要素:语义、语法、时序。
4、网络软件
5、网路服务
典型的网络服务有DHCP、DNS、FTP、Telnet、WINS、SMTP等
三、OSI参考模型
1、OSI(Open System Interconnect)开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型,是ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的网络互联模型该体系结构标准定义了网络互连的七层框架,即ISO开放系统互连参考模型。在这一框架下进一步详细规定了每一层的功能,以实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。
2、七层结构和功能
第7层 应用层:OSI中的最高层。为特定类型的网络应用提供了访问OSI环境的手段。应用层确定进程之间通信的性质,以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作,而且还要作为应用进程的用户代理,来完成一些为进行信息交换所必需的功能。它包括:文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、事务处理TP、远程数据库访问RDA、制造报文规范MMS、目录服务DS等协议;
第6层 表示层:主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。为上层用户解决用户信息的语法问题。它包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能;
第5层 会话层:—在两个节点之间建立端连接。为端系统的应用程序之间提供了对话控制机制。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置,尽管可以在层4中处理双工方式 ;
第4层 传输层:—常规数据递送-面向连接或无连接。为会话层用户提供一个端到端的可靠、透明和优化的数据传输服务机制。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务;
第3层 网络层:—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接,为源端的运输层送来的分组,选择合适的路由和交换节点,正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。它包括通过互连网络来路由和中继数据 ;
第2层 数据链路层:—在此层将数据分帧,并处理流控制。屏蔽物理层,为网络层提供一个数据链路的连接,在一条有可能出差错的物理连接上,进行几乎无差错的数据传输。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址;
第1层 物理层:处于OSI参考模型的最底层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,以便透明的传送比特流。
(1)物理层(Physical Layer)
物理层是OSI参考模型的最低层,它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。为此,该层定义了物理链路的建立、维护和拆除有关的机械、电气、功能和规程特性。
包括信号线的功能、“0”和“1”信号的电平表示、数据传输速率、物理连接器规格及其相关的属性等。物理层的作用是通过传输介质发送和接收二进制比特流。
(2)数据链路层(Data Link Layer)
数据链路层是为网络层提供服务的,解决两个相邻结点之间的通信问题,传送的协议数据单元称为数据帧。
数据帧中包含物理地址(又称MAC地址)、控制码、数据及校验码等信息。该层的主要作用是通过校验、确认和反馈重发等手段,将不可靠的物理链路转换成对网络层来说无差错的数据链路。
此外,数据链路层还要协调收发双方的数据传输速率,即进行流量控制,以防止接收方因来不及处理发送方来的高速数据而导致缓冲器溢出及线路阻塞。
(3)网络层(Network Layer)
网络层是为传输层提供服务的,传送的协议数据单元称为数据包或分组。该层的主要作用是解决如何使数据包通过各结点传送的问题,即通过路径选择算法(路由)将数据包送到目的地。另外,为避免通信子网中出现过多的数据包而造成网络阻塞,需要对流入的数据包数量进行控制(拥塞控制)。当数据包要跨越多个通信子网才能到达目的地时,还要解决网际互连的问题。
(4)传输层(Transport Layer)
传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务,包括处理差错控制和流量控制等问题。该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。
传输层传送的协议数据单元称为段或报文。
(5)会话层(Session Layer)
会话层主要功能是管理和协调不同主机上各种进程之间的通信(对话),即负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。会话层得名的原因是它很类似于两个实体间的会话概念。例如,一个交互的用户会话以登录到计算机开始,以注销结束。
(6)表示层(Presentation Layer)
表示层处理流经结点的数据编码的表示方式问题,以保证一个系统应用层发出的信息可被另一系统的应用层读出。如果必要,该层可提供一种标准表示形式,用于将计算机内部的多种数据表示格式转换成网络通信中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。
(7)应用层(Application Layer)
应用层是OSI参考模型的最高层,是用户与网络的接口。该层通过应用程序来完成网络用户的应用需求,如文件传输、收发电子邮件等。
3、各层的协议数据单元(PDU)
物理层------数据位(bit)
数据链路层----数据帧(frame)
网络层-----数据包(packet)
传输层-----数据段(segment)
上三层------数据(data)
4、通信模式
封装和解封装的过程。
四、TCP/IP参考模型
1、TCP/IP是一组用于实现网络互连的通信协议。Internet网络体系结构以TCP/IP为核心。基于TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次,它们分别是:网络访问层、网际互连层、传输层(主机到主机)、和应用层。
(1).应用层
应用层对应于OSI参考模型的高层,为用户提供所需要的各种服务,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.
(2).传输层
传输层对应于OSI参考模型的传输层,为应用层实体提供端到端的通信功能,保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP).
TCP协议提供的是一种可靠的、面向连接的数据传输服务;而UDP协议提供的则是不可靠的、无连接的数据传输服务.
(3).网际互联层
网际互联层对应于OSI参考模型的网络层,主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址,它还负责数据包在多种网络中的路由。该层有四个主要协议:网际协议(IP)、地址解析协议(ARP)、互联网组管理协议(IGMP)和互联网控制报文协议(ICMP)。
IP协议是网际互联层最重要的协议,它提供的是一个不可靠、无连接的数据报传递服务。
(4).网络接入层(即主机-网络层)
网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上,TCP/IP本身并未定义该层的协议,而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议,然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。
2、IEEE 802联网标准
IEEE 802又称为LMSC(LAN /MAN Standards Committee, 局域网/城域网标准委员会),致力于研究局域网和城域网的物理层和MAC层中定义的服务和协议,对应OSI网络参考模型的最低两层(即物理层和数据链路层)。
EEE 802委员会成立于1980年2月,它的任务是制度局域网和城域网标准。IEEE 802中定义的服务和协议限定在OSI模型[OSI网络参考模型]的最低两层(即物理层和数据链路层)。事实上,IEEE 802将OSI的数据链路层分为两个子层,分别是逻辑链路控制(Logical Link Control, LLC)和介质访问控制(Media Access Control, MAC)。
五、网络类型
1、按物理范围可将网络划分为局域网(Local Area Network,简称LAN)和广域网(Wide Area Network,简称WAN)。
2、按资源共享方式可将网络划分为对等网络和客户机/服务器网络(又称为基于服务器的网络)。
3、存储域网(SAN)
4、无线个人域网(Wireless Personal Area Network,简称WPAN)
5、混合网络
六、专用服务器
1、应用服务器
2、通信服务器
3、域控制器/目录服务器
4、文件和打印服务器
5、邮件服务器
6、Web服务器