计网第二讲 (2023.2.28+3.3)

封装

header（头信息用于标识信息

trailer （尾信息在第二层加入

分段

在第三层进行消息的分段frag

包

packet

又称协议数据单元（PDU）

协议

包含

语法syntax，协议消息的格式

语义semantics，消息的字段取某个值的含义

服务

上层通过接口使用下层提供的服务，上下层通过这种方式实现交互

服务是单向的，交互是双向的

交互不是通信！！！是服务原语

面向连接

connection - oriented

在通信传输时需要先建立连接（预先分配资源+建立路径路由确定），再发送数据，最后传输完成后关闭释放连接

可提供可靠的连接，传输质量高
全程只使用一个确定的路由
类似于打电话
只需要在建立连接时确认完整地址，一旦建立完成，只需要确认连接的ID
email，web网页（大量资源安全可靠

无连接

connectionless

无需确认对方是否存在，发送端可随时发送数据

简单便捷迅速
数据有丢失风险，路由选择有变化，数据可能会重复乱序
类似于寄信
全程需要确认完整地址，每个包都带有完整地址
DNS域名解析服务（快速

类型	服务	例子
面向连接	可靠的消息/报文流	顺序页面
	可靠的字节流	远程登录/移动下载/TCP
	不可靠的连接	IP语音
无连接	不可靠的数据报	垃圾邮件
	有确认的数据报	文本消息/挂号信
	请求 - 应答	数据库查询（如DNS

服务原语

service primitives

告诉服务要执行某个动作，用户进程通过这些原语来访问该服务

primitive	meaning
LISTEN	Block waiting for an incorning connection
CONNECT	Establish a connection with a waiting peer
RECEIVE	Block waiting for an incoming message
SEND	Send a message to the peer
DISCONNECT	Terminate a connection
ACCEPT	Receive the incoming request from the peer

各层设计思路

差错检测与恢复
路由选择
网络地址
网络互通性与可扩展性
统计复用；按需分配
流量控制（防止发送方流量过大淹没接收方）
服务质量；安全性

协议和接口的一些例子

浏览bupt主页

输入域名后，DNS翻译为IP地址，下层由UDP提供无连接服务

注意UDP 客户端与服务器端的PDU都加了UDP头

! ComputerNetwork2.1

浏览器发送请求给web服务器，服务器返回网页，下层由TCP提供面向连接服务

补充：Browser 与 Web Server之间的协议就是HTTP

ComputerNetwork2.2

本层协议的实现需要下层服务的支持，本层服务的实现需要本层协议的支持，协议受限于接口

总结：分层体系结构

子任务划分：分层

每个任务独立且完整

合作：接口明确简单

确立规范标准

参考模型

OSI参考模型

主机 Host 7层
通信设备 Node 3层

ComputerNetwork2.3

物理层 physical layer

无封装不加头，传输原始比特（位）:二进制
控制信道的带宽（数据率）
控制物理传输线路是否双向
规定传输介质接口

数据链路层 data link layer

使用逻辑通路，不使用真实通道
开始出现PDU概念
对package（包）进行封装，PDU叫frame（帧）
负责流量控制
环境：两个设备直接相连，中间没有其他转接设备

网络层 network layer

需要中转设备来存储转发数据（路由器）
控制子网的运转
解决网络互联问题
负责拥塞控制
Quality Of Service，服务质量控制

传输层 Transport Layer

end - to - end layer

能够从上层接收数据，并划分为小片段，并能保证数据能够安全完整地发送到对方
确定对会话层应当采取何种服务

会话层 Session Layer

负责会话控制
负责令牌管理

避免双方同时会话
负责同步

断点续传

表示层 Presentation Layer

确定数据采用的语法语义编码
进行数据加密与压缩

应用层 Application Layer

提供用户协议

TCP/IP

ComputerNetwork2.4

网络层 The Internet Layer

A packet-switchingnetwork based on a connectionlessinternetwork layer
Defines an official packet format and protocol called IP(Internet Protocol)
The job of the internet layer is to deliver IP packets where they are supposed to go
- Packet routing
- Avoiding congestion
PDU：datagram