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分层的设计思想
想要了解计算机网络的分层结构
,我们可以先从快递的分层结构
出发,体会分层的设计思想。
快递网络的分层
以现实生活中的快递服务为例,快递网络被划分为多个层次,每个层次承担不同的功能。类比到计算机网络的层次结构,你会发现它们之间存在相似之处。
不同类型的节点,实现的功能层次可能不一样,比如快递终点站要实现1,2,3,4这四层功能,然后快递中转站只需实现1,2两层功能即可
计算机网络
类似于快递网络,也是一个非常复杂的系统
,要完成诸多功能,因此为了实现这些功能,以及让这些问题更加清晰明了,我们在计算机网络中也引入分层
(即将计网中庞大的问题,转为较小的问题)的概念。
计算机网络的分层
数据发送方准备好数据之后,会把数据交给应用层
,应用层经过一些处理交给下一层,以此类推,逐层往下,每经过一层便会被这个层次进行相应的处理,最后数据会被转换成光信号
或者电信号
在物理传输媒体上进行传输到下一个节点进行处理,该节点先逐层往上到最顶层,然后再从最顶层往下递交,并继续在下一个物理传输媒体上进行传输,到达目的主机时逐层向上
处理最后交给目的主机的用户
以快递网络的体系结构,我们可以将快递网络拓展到五层体系结构,分册结构的设计并不唯一,根据实际需求增加或者减少
。同时,像货物打包这个功能,在第5和第4层都有实现,因此同一个功能可以在多个层次中重复出现
从上面的快递网络的体系结构
,拓展到计算机网络的体系结构
,计算机网络体系结构
也有不同的体系结构模型
三种常见的计算机网络体系结构
这上面的三种常见的计算机网络体系结构
。
第一种是OSI参考模型
,是法律上的标准,但由于各种原因,以及由于层次过多,过于复杂,还有市场的考验,它并没有广泛应用在实际生活中。
第二种是TCP/IP模型
,是事实上的标准,获得市场的青睐,最终成为了实际生活中运用的模型。
第三种是五层模型
,为了便于学习理论和理解计算机网络,综合前两者,发展出来的五层模型,是教学用的标准。很多教科书也围绕着这五层模型而编写出对应的章节。
网络体系结构的概念
各层之间的关系
计算机网络中的每个层次负责实现一个或多个功能
实体
:要实现第n层的功能,第n层的软件模块和硬件模块(看作是活动元素)工作在第n层,因此我们把这些活动元素称为第n层的实体。
不同机器上的同一层称为对等层
;同一层的实体称为对等实体
协议
:控制对等实体之间进行通信的,因此协议是水平的
从垂直角度来看,上一层实体通过相邻下层提供的接口
请求相邻下层的服务
。可以简单的理解为函数调用
访问相应的接口,调用函数,它就为我们提供相应的功能,服务。
因此,服务是垂直的。