1. 計算機網絡體系結構

相互通信的兩個計算機系統必須高度協調工作才行，而這種 “ 協調 ” 是相當復雜的。

? “ 協調 ” 衍生出網絡體系結構

? 定義：層次結構和各層協議的集合

計算機網絡是采用層次性的結構模型，將網絡分為若干層次，每個層次負責不同的功能。

每一個層次中通信雙方都要共同遵守相應的約定，我們將這個約定叫做協議。

各功能層之間，上一層向下一層提出服務的要求，下一層則完成上一層提出的要求。

物 理層

為它的上一層提供一個物理連接，以及它們的機械、電氣、功能和過程特性

– 機械特性：主要定義物理連接的接插裝置的形狀和尺寸、引腳數量和排列、固定和鎖定裝置等等。

– 電氣特性 ：規定傳輸二進制位時，線路上信號的電壓高低范圍、阻抗匹配、傳輸速率和距離限制。

– 功能特性 ：主要定義各條物理線路的功能（如某一電平表示何種意義）。

– 規程特性 ：主要定義各條物理線路的工作規程和事件的時序關系

數 據鏈 路 層

在兩個相鄰結點間的線路上，無差錯的傳送以幀為單位的數據幀（ FRAME ）。

MAC 地址：

網 絡層

選擇合適的網間路由和交換結點，確保數據及時傳送 。

IP 報文：

IP 地址 A ， B ， C ， D ， E 五類地址。

子網掩碼：

傳 輸層

根據通信子網的特性最佳的利用網絡資源，并以可靠和經濟的方式，為兩個端系統（也就是源站和目的站）的會話層之間，提供建立、維護和取消傳輸連接的功能，負責可靠地傳輸數據。

會 話層

提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制

表 示層

主要解決擁護信息的語法表示問題，數據的壓縮和解壓縮，加密和解密。

應 用層

多種協議 WEB 、 FTP 、 SMTP 。

2.TCP/IP 層次結構

在 TCP/IP 協議體系中， TCP 和 IP 是兩個核心的協議 ,IP 協議是把數據包從一個地方傳遞到另一個地方 ,TCP 協議是對數據進行管理和校核，保證數據包的在傳輸過程中的正確性。

應用層

? 虛擬終端協議 TELNET

? 文件傳輸協議 FTP

? 電子郵件傳輸協議 SMTP

? 域名系統服務 DNS

? 網絡新聞傳輸協議 NNTP

? HTTP 協議

傳輸層

? TCP

– 可靠的面向對象的連接

? 為了實現可靠性， TCP 采用確認與超時重傳的機制

? 為實現順序的報文流， TCP 采用滑動窗口機制

? 為保證數據的正確性， TCP 采用差錯檢驗，報告等機制

? UDP

– 不可靠的傳送

網絡層及其以下各層又稱為通信子網，只提供點到點通信，沒有程序或進程的概念。而傳輸層實現的是 " 端到端 " 通信，引進網間進程通信概念，同時也要解決差錯控制，流量控制，數據排序（報文排序），連接管理等問題，為此提供不同的服務方式：面向連接（虛電路）或無連接。
面向連接服務是電話系統服務模式的抽象，即每一次完整的數據傳輸都要經過建立連接，使用連接，終止連接的過程。在數據傳輸過程中，各數據分組不攜帶目的地址，而使用連接號（ connect ID ）。本質上，連接是一個管道，收發數據不但順序一致，而且內容相同。 TCP 協議提供面向連接的虛電路。
無連接服務是郵政系統服務的抽象，每個分組都攜帶完整的目的地址，各分組在系統中獨立傳送。無連接服務不能保證分組的先后順序，不進行分組出錯的恢復與重傳，不保證傳輸的可靠性。 UDP 協議提供無連接的數據報服務。

網際層

? IP 協議

? ARP 協議

Arp 命令

? ICMP 協議

Ping,tracert 命令

網絡接口層

? 把 TCP/IP 包放入網絡介質上并且從網絡介質上接收 TCP/IP 包

應用層

應用層的任務：

應用層是原理體系結構中的最高層，因此應用層的任務不是為上層提供服務，而是為最終用戶提供服務。每個應用層協議都是為了解決某一類應用問題，而問題的解決又是通過位于不同主機中的多個進程之間的通信和協同工作來完成的。

應用進程：為了解決具體的應用問題而彼此通信的進程就稱為 “ 應用進程 ” 。而應用層的具體內容就是規定應用進程在通信時所遵循的協議。

應用層的重要特點：就是它的 " 可擴展性 " 。某個具體的應用層協議所提供的服務往往不能滿足用戶所有的需要，在此情況下，協議的制定者必須為用戶提供對協議進行擴展的手段，使得用戶可通過二次開發來滿足自己的特殊需求。

3.TCP/IP 體系中應用進程的通信模式

TCP/IP 體系采用了 客戶 - 服務器模式 使兩個應用進程能夠進行通信。

主要的特征：客戶是主叫方，服務器是被叫方。

客戶軟件的特點 :

在進行通信時臨時成為客戶，但它也可在本地進行其他的計算。

被用戶調用，在用戶的 PC 機上運行，在打算通信時主動向遠地服務器發起通信。

可與多個服務器進行通信。

不需要特殊的硬件和很復雜的操作系統

服務器軟件的特點 :

是一種專門用來提供某種服務的程序，可同時處理多個遠地客戶的請求。

在共享計算機上運行。當系統啟動時即自動調用，且不斷地運行著。

被動地等待并接受來自多個客戶的通信請求。

一般需要強大的硬件和高級的操作系統支持。

客戶 - 服務器通信關系的建立

客戶 - 服務器建立通信關系是客戶首先發起連接建立請求，而服務器接受連接建立請求。客戶與服務器的通信關系一旦建立，通信就可是雙向的，客戶和服務器都可以發送和接受信息。對于大多數的應用進程都是使用 TCP/IP 協議進行通信。

TCP/IP網絡層級結構及其應用服務(一)