一、分层结构

1、分层结构含义

分层结构：将复杂的功能体，分解为若干层功能子体，每一层功能子体完成功能体的部分功能，所有功能子体协调完成功能体的全部功能。

2、分层的原则

①每一层的功能相对独立，相邻层之间功能划分清晰。

②功能层越多，功能层实现越简单，但网络运行效率越低，必须综合考虑实现难度与运行效率

3、分层结构的优点

①分层可以简化复杂系统实现过程

②每一层的实现技术对其他层是透明的

③可以屏蔽底层差异

④可以借用已有公共服务

⑤分层容易使每一层功能实现过程专业化

⑥分层容易使每一层功能实现过程标准化

4、小结

复杂系统可以通过分层实现

相邻层之间存在接口

每一层要清楚地定义功能

层与层之间的功能划分要清晰

层的划分要综合考虑实现难度和运行效率

二、网络体系结构与协议

1、对等层和协议

对等层：指在两端分层结构中处于同一地位，起相同作用的功能层，把真正完成所处层功能的硬件和软件集合称为实体。

协议：两端对等层之间的约定和规范

协议三个要素：语法、语义、时序。

语法规定了相互交换的信息的结构和格式

语义规定了相互交换的信息种类，接收方应该做出的反应

时序规定了各个事件的发生顺序

3、网络体系结构

网络体系的结构是垂直方向的分层结构和水平方向的协议的集合。

三、OSI体系结构

OSI/RM全称开放系统互联/参考模型

了解一种体系结构要了解它是在一种什么网络环境下提出来的。

1、OSI体系结构网络环境

2、OSI体系结构各层功能

OSI/RM采用分层结构，将网络功能划分成7层，分别是物理层、 数据链路层（简称链路层）、 网络层、 传输层、 会话层、表示层和应用层。

物理层的功能是实现二进制位流的传输过程：一是建立用于传播信号的信道，二是完成二进制位流与信号之间的转换过程，三是实现信号传输过程。

链路层需要实现以下功能：一是差错控制功能，二是将需要传输的数据封装成分组。

网络层的核心功能是路由，也就是为分组选择正确的传输路径。

传输层功能实现进程间通信数据携带进程标识符。

会话层功能用于管理两个进程间会话应用层的过程。

表示层的功能是用于统一通信双方描述传输信息所使用的语义和语法。

应用层的功能是定义某个应用的消息格式和实现过程。

3、OSI体系结构数据传输过程

对等层传输的数据单位称为协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU）

上层协议数据单元提交给下层时，作为下层的服务数据单元（Service Data Unit，SDU）

本层在服务数据单元的基础上增加本层的协议控制信息后，产生本层的协议数据单元。

4、OSI体系结构的特点和作用

1、 OSI体系结构的特点
①分层结构，基于特定网络环境定义每一层的功能
②每一层只定义了功能，没有系统制订对等层之间的协议
③每一层的封装信息也没有具体定义
④没有真正基于OSI体系结构的实际网络
2、 OSI体系结构的作用
①分层结构和每一层的功能为网络设计和实现提供了依据
②分层结构和每一层的功能为理解网络提供了思路

四、TCP/IP体系结构

1、网络环境

2、各层功能

网络接口层功能：1）将IP分组封装成适合通过该网络传输的帧格式2）不同类型的网络有着不同的网络接口层，有着相应的网络接口层协议。

由具体网络实现同一网络上结节点之间的帧传输过程。

点之间的帧传输过程

网际层实现连接在不同类型网络上的两个终端之间的通信过程。

传输层：与OSI体系结构中传输层功能相似，但增加了差错控制和拥塞控制功能。

应用层的功能包含OSI体系结构中应用层、表示层和会话层的功能。

3、数据封装过程

为了将TCP/IP体系结构的网际层等同于OSI体系结构的网络层，目前通常通过处理对象来确定该功能层的名称。

物理层：处理对象是二进制位流。

数据链路层：处理对象是特定传输网络对应的帧。

网际层：处理对象是IP分组。

4、TCP/IP的优势：

①、 简洁的分层结构

TCP/IP四层结构较好地平衡了网络系统实现难度和运行效率。将OSI体系结构中最高三层的功能融合到应用层后，使得应用层的功能定义更加清晰。

②、 网络接口层的开放性

IP over X网络接口层为网际层屏蔽了不同类型网络之间的区别，没有定义了标准的链路层和物理层协议。

③、 定义了各层协议

使得路由器的标准化，网络设备快速发展

便于终端的各功能层实现，应用系统快速发展