《计算机网络》day05-分层模型与协议

      最后更新:2022-06-19 07:38:28 手机定位技术交流文章

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      系列栏目:计算机网络日01-日50

      文章目录

        • (一)通信标准化规则
          • 协议
          • 通信的3个不同层
          • 协议族和行业标准
        • (二)协议的交互
        • (三)分层模型
        • (4)议定书模型和参考模型
      • 小结

      (一)通信标准化规则

      协议

      协议(英语:Agreements)是指在特定群体内接受的规则。 通讯协议(英语:Communication protocols)是指双方之间通信的语言,相当于人们之间通信的语言。

      例如一串身份证号:
      520203-20000101-000-1
      第一个六个表示家庭在城市的位置,第二个八个表示出生日期,最后三个表示同一天出生的人数,第二个表示性别,男性的奇数和女性的奇数。 最后一个是核查代码

      • 协议是任何人在与他人沟通时使用的规则
      • 在对话中,除非被打断,人们通常不会考虑达成协议,但许多行为对于成功的沟通很重要。 例如,两个人使用能够理解和成功沟通的语言进行沟通。
      • 人们交流的协议包括一些独立的规则,例如会议、说话、听和理解。 这些规则也被称作沟通协议,说明了不同的沟通水平。

      通信的3个不同层

      通过人们之间的对话,可以理解三种不同的沟通层次

      • 物理层:对话双方可以通过声音表达内容;
      • 规则:双方同意使用相同的语言;
      • 内容层:对话双方需要传达的内容,即沟通的内容。

      在我们的通信过程中,我们不知道这些层的存在。当然,这些层也是我们抽象的事物。通过层的概念,我们也可以将复杂的计算机网络通信覆盖层分成这些抽象的层,从而帮助我们理解计算机网络的工作原理。

      • 计算机无法独立学习和理解这些“网络通信协议”,所有网络工程师都有制定的规则,必须严格遵守才能成功地在主机和主机之间通信。
      • 这些规则适用于不同的层,如使用物理连接、主机如何倾听、如何翻译等。
      • 这些协同作用确保成功通信的规则或协议形成所谓的协议家族。

      协议族和行业标准

      在网络的早期,每个制造商都有自己的网络设备和支持设备协议.如果公司购买不与其本身以外的网络共享数据的设备,这个网络会很好地运作。自公司开始使用不同的网络系统与其他公司进行商业沟通以来,在不同网络系统通信平台中存在需求的标准.
      因此, 工业 专家 和 科学家 结合 起来 通过 建立 一 项 共同 议定书 来 标准化 和 标准化 网络 通信 。

      例如,微软、苹果和Linux操作系统都有各自的实现TCP/IP协议家族的方法,允许使用上述操作系统的用户以同样的方式连接到网络。

      (二)协议的交互

      实例:

      网络服务器与网络浏览器之间的相互作用是网络通信中协议家族应用的典型例子(这种相互作用过程使用多种协议和标准,不同的协议确保双方能够接收和理解交换的数据)

      下面是网页服务器和浏览器的交互过程.
      在这里插入图片描述
      上述交互过程使用下列协议:

      • Hypertext Transport Protocol HTTP
        HTTP是一个公共协议,控制网络服务器和网络客户端交互的方式。HTTP定义了客户端和服务器之间交换的请求和响应的内容和格式。客户端和Web服务器软件都将HTTP作为应用程序的一部分实现,HTTP协议依赖于其他协议来控制数据在客户端和服务器之间传输的方式。
      • 传输控制协议TCP
        传输控制协议(英语:Transmission control protocol, TCP)是一种用于管理网络服务器和网络客户端之间的单一对话的传输协议。TCP将HTTP消息分成较小的部分,发送给目标客户端,成为数据段。它还负责控制服务器和客户端之间交换的信息的大小和传输速度。
      • 网间协议IP
        最常用的网络协议是IP。
        IP协议负责从TCP获取标记数据段,将它们包入数据包,分配相应的地址,并选择最佳路径给目标主机。
      • 网络访问协议
        功能1:描述数据链管理:数据链管理协议接收一个IP包,并将其封装成适合媒体传输的格式。
        函数2:描述媒体上的数据的物理传输:物理媒体的标准和协议指定通过媒体传输信号的方式和接收客户端解释信号的方式。
        网络卡上的接收器(接收器是信号转换设备)负责实现介质使用的标准。

      (三)分层模型

      资讯科技工业利用层级模型来描述网络通信的复杂过程,在此过程中,具有不同的功能的协议根据其目的被归类为预定义层级。

      分层模型的优点:

      1. 定义通用的术语来描述在不同行业中工作的网络功能,并允许更好的理解和合作。
      2. 过程分段被处理以使技术的发展能够独立地执行一个功能。 例如,无线媒体技术的改进并不取决于路由器的改进。
      3. 促进竞争,因为不同的制造商的产品可以同时使用。
      4. 提供一种描述网络功能和功能的通用语言。
      5. 设计协议是有益的,因为对于在特定层上工作的协议,它们的工作方法和它们与顶层和底层之间的接口已经定义。

      (4)议定书模型和参考模型

      区别

      协议模型:

      协议模型提供了与特定协议家族的结构完全匹配的模型,而TCP/IP协议模型描述了TCP/IP协议家族的每个层所实现的功能,因此它属于协议模型,并且是一个实际存在的标准。

      参考模型:

      该参考模型为维持不同网络协议和网络服务的一致性提供了一般参考。参考模型不是实现的标准.它也不用于定义网络架构服务。参考模型是理论存在的.参考模型的主要作用是帮助人们更清楚地理解网络的功能和过程。Open System Interconnection(OSI)模型是网络的参考模型。

      OSI参考模型
      在这里插入图片描述

      TCP/IP参考模型
      在这里插入图片描述

      小结

      通过这个章节,我们学习了计算机网络的层级模型,接下来的章节,我们学习了更多关于TCP-IP协议模型。

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