理解OSI模型与网络通信关键概念

"计算机网络作业1.doc" 计算机网络是一个复杂且多层面的系统，涉及到许多概念和技术。在讨论网络时，我们经常会遇到如数据传输速率、波特率、比特率这样的基本概念。数据传输速率，也称为比特率，指的是在单位时间内传输的信息量，通常用bit/s或bps来表示。另一方面，波特率是指单位时间内传输的码元速率，它衡量的是信号调制的速度，单位是码元/秒。比特率和波特率的关系可以通过公式RB=RS·log2M表示，其中M代表调制的符号集大小。 网络模型是理解网络工作原理的关键，而 OSI（开放系统互连）模型是一个广泛接受的参考模型，它将网络通信分为七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都有特定的任务： 1. 物理层负责在相邻节点间透明地传输比特流，忽略传输介质和设备差异。 2. 数据链路层确保在不可靠的物理链路上实现可靠的数据传输，通过数据链路协议和控制规程。 3. 网络层处理分组传送、路由选择和流量控制，主要功能是路由选择。 4. 传输层关注端到端的报文传输，包括建立、维护和管理通信链路。 5. 会话层提供面向用户的连接服务，管理对话同步和数据传输控制。 6. 表示层负责数据的编码和解码，确保数据在传输过程中的语义不变。 7. 应用层是用户与网络的接口，处理用户信息的语义表示。 信道带宽和信道容量是两个不同的概念。带宽是指信道能够传输比特信号的最大速率，而信道容量则是指单位时间内信道可以传输的最大比特数。理论上，增加带宽可以提高信道容量，但在实际中，由于噪声、干扰以及非理想信号波形，无限增加带宽并不意味着容量无限增长。 协议和服务是网络通信中的核心元素。协议是特定层次的实体间通信的规则，而服务则描述了上下层实体间的交互关系。下层实体通过实现协议来向上层提供服务，这构成了网络通信的基础架构。 最后，物理通信和虚拟通信是两种不同的通信方式。物理通信涉及通信双方直接通过物理媒体交换信息，而虚拟通信，又称逻辑通信，通信双方并不直接联系，而是通过第三方实体提供的服务按照预定规则进行通信。这种区分反映了网络中物理连接与逻辑连接的本质差异。