计算机网络体系结构:分层功能与OSI/TCP/IP模型

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"本资源主要探讨了计算机网络体系结构,特别是各层的主要功能,包括差错控制、流量控制、分段与重装、复用和分用以及建立和释放连接。此外,还介绍了开放系统互联参考模型(OSI/RM)和TCP/IP体系结构,并详细阐述了各层次的功能,如应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。" 计算机网络体系结构是一种将复杂问题分解为可管理部分的方法,它使得设计、实现、更新和维护变得更加简单,同时增强了网络的独立性和适应性。网络体系结构的关键在于分层,每一层都专注于特定的功能,并通过下一层提供的服务来实现其功能。 OSI/RM(开放系统互联参考模型)是一个七层模型,从上至下分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。在这一模型中,应用层负责用户应用程序与网络的接口,传输层处理端到端的数据传输,网络层处理路由选择和数据包转发,数据链路层负责在物理链路上建立无差错的数据传输,而物理层则规定了信号的电气特性、机械特性和功能特性。 TCP/IP体系结构通常分为四层,包括应用层、传输层、网络层和链路层。尽管TCP/IP模型比OSI模型简洁,但其基本功能与OSI模型相似。例如,应用层同样处理应用相关的协议,如HTTP、FTP等;传输层的TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)提供端到端的可靠或不可靠数据传输;网络层的IP(互联网协议)负责寻址和数据包路由;链路层处理与物理网络的连接。 各层的主要功能包括: 1. 差错控制:通过校验码、确认机制和重传策略确保数据传输的正确性。 2. 流量控制:调节发送端的速率,避免接收端因数据过快而无法处理。 3. 分段和重装:在传输层,如TCP,将大块数据分割成较小的数据段以便在网络中传输,接收端再重新组装。 4. 复用和分用:在同一物理连接上支持多个高层会话,如多路复用TCP连接;在接收端,根据目的地址将数据恢复到正确的高层会话。 5. 建立连接和释放连接:如TCP的三次握手和四次挥手过程,用于建立和终止两端的通信连接。 协议是层间通信的规则,例如TCP协议规定了如何建立连接、传输数据和关闭连接,而IP协议规定了如何封装数据包并进行路由。理解这些基本概念和功能对于理解和设计计算机网络至关重要。