3.1 网络体系结构的基本概念
1.网络体系结构是指能完成计算机间的通信合作，把每个计算机互联的功能划分成明确定义的层次，并规定同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口服务；也即指用分层研究方法定义的网络各层的功能，各层协议和接口的集合。 2.ISO制定OSI开放系统互联参考模型，但并没有形成实际的产品。TCP/IP协议是Internet上采用的协议，是一个广泛使用的工业产品，是一个工业标准，是事实上的标准。
3.协议是一组规则的集合，是进行交互的双方必须遵守的约定。 4.通信协议三要素：语法、语义和交换规则。
5.语法是以二进制形式表示的命令和相应的结构，确定协议元素的格式（规定数据与控制信息的结构和格式）。
6.语义是有发出请求、完成的动作和返回的响应组成的集合，确定协议元素的类型，即规定通信双方要发出各种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答。 7.交换规则规定事件实现顺序的详细说明，即确定通信状态的变化和过程，如通信双方的应答关系。
8.通信协议的特点：1）层次性。网络系统体系结构是有层次的。通信协议被分为多个层次，在每个层次内又可以被分为若干子层，协议各层次有高低之分。 2）可靠性和有效性。如果通信协议不可靠就会造成通信混乱和终端，只有通信协议有效，才能实现系统内的各种资源共享。
9.在网络层次结构模型中，N层是N-1层的用户，同时是N+1层的服务提供者。 10.一台计算机上的第N层与另一台计算机上对应的第N层进行对话，通话的规则就是第N层协议。
11.网络体系结构中采用层次化结构的优点：
1）各层之间相互独立，高层不必关心低层的实现细节，只要知道低层所提供的服务以及本层向上层所提供的服务即可，能真正做到各司其职。
2）有利于实现和维护，某个层次实现细节的变化不会对其他层次产生影响。 3）易于实现标准化。
3.2 OSI参考模型
1.1983年国际标准化组织ISO正式颁布了网络体系结构标准——开放系统互联参考模型OSI/RM，简称OSI，形成了所谓七层协议的体系结构。
2.OSI/RM从下向上的七个层次分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。最高层为应用层，面向用户提供服务；最低层为物理层，连接通信媒体实现数据传输。
3.OSI参考模型将网络分为7个层次，其中第一层到第三层属于通信子网的功能范畴，第五层到第七层属于资源子网的范畴，第四层起着衔接上下三层的作用。 4.OSI参考模型的特点
1）每层的对应实体之间都通过各自的协议进行通信； 2）各个计算机系统都有相同的层次结构； 3）不同系统的相应层次具有相同的功能； 4）同一系统的各层次之间通过接口联系；
5）相邻的两层之间，下层为上层提供服务，上层使用下层提供的服务。 5.物理层处于OSI参考模型的最低层，直接面向网络传输介质。 6.在物理层中传输的是二进制比特流。 7.物理层解决的问题：
1）使用什么类型的传输介质，使用什么样的连接器件和连接设备。 2）使用什么类型的拓扑结构；
3）使用什么样的物理信号表示二进制的0和1，以及该物理信号与传输相关的特性如何。
8.在常用的网络设备中，集线器工作在物理层。 9.物理层的基本功能就是以二进制位流形式传输数据。
10.数据链路层位于OSI参考模型的第二层，位于物理层的上方和网络层的下方。 11.在数据链路层中的基本单位是帧。 12.数据链路层解决的问题： 1）将位信息加以组织封装成帧； 2）确定数据帧的结构；
3）通过使用硬件地址及物理地址来寻址； 4）实现差错校验信息的组织； 5）对共享的介质进行访问控制。
13.数据链路层的基本功能：物理寻址和对网卡的控制。 14.网卡是工作在物理层和数据链路层重要的网络设备。
15.每块网卡都由生产厂商固化了一个全球唯一的物理地址，也就是MAC地址。 16.网络层位于OSI参考模型的第三层，位于数据链路层的上方和传输层的下方。 17.网络层传输的数据单位称为分组。 18.网络层解决的问题：
1）提供了网络层的地址（IP地址），并进行不同网络系统间的路径选择。 2）数据包的分割和重新组合。
3）差错校验和恢复。 4）流量控制和拥塞控制。
19.路由器是工作在OSI参考模型的网络层的重要设备。
20.传输层位于OSI参考模型的第四层，位于网络层的上方和会话层的下方。 21.传输层解决的问题： 1）建立连接；
2）保证数据无差错地传输。
22.会话层位于OSI参考模型的第五层，位于传输层的上方和表示层的下方。 23.会话层解决的问题： 1）会话的建立； 2）通信的控制。
24.表示层位于OSI参考模型的第六层，位于会话层的上方和应用层的下方。 25.表示层解决的问题： （1）数据的表示； （2）数据的压缩与解压； （3）定义传输的句法和转换。
26.应用层位于OSI参考模型的顶层，直接面向用户。 27.应用层解决的问题：
1）提供用户接口，得到传输的数据；
2）提供面向用户的界面，即实用程序，使得用户可以利用这些程序完成实际的工作；
3）设计网络服务、服务公告及服务使用方式。
3.3 TCP/IP模型
1.TCP/IP协议把整个网络协议分为四个层次：网络接口层、网络互联层、传输层和应用层。
2.在网络互联层，主要定义了网络互联协议，即IP协议及数据分组的格式。本层还定义了地址解析协议ARP、反向地址解析协议RARP及网际控制报文协议ICMP。
3.传输层也被称为主机至主机层，它主要负责端到端的对等实体之间进行通信。本层定义了传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP两个协议。
4.应用层常用的协议有：简单邮件传输协议（SMTP）、超文本传输协议（HTTP）、远程登录协议（Telnet）、文件传输协议（FTP）和域名解析协议（DNS）。 5.IPv4地址由32位二进制数字组成，分为4个字段，每个字段位8位二进制数字。
6.IP地址由网络地址和主机地址两部分组成。
7.通过IP地址的网络寻址步骤：1）路由器先按IP地址中的网络地址把网络找到；2）找到目的网络后，再用ARP协议找到主机。
8.A类地址首段范围为1-126；B类地址首段范围为128-191；C类地址首段范围为192-223。
9.网络地址由一个有效的网络号和一个全0的主机号构成。 10.直接广播地址包含一个有效的网络号和一个全1的主机号。 11.有限广播地址为255.255.255.255。
12.127.0.0.0是一个保留地址，被称为回送地址。
13.专用IP地址也称为私有IP地址，地址范围为：10.0.0.0-10.255.255.255；
172.16.0.0-172.31.255.255；192.168.0.0-192.168.255.255。
14.IP地址的分配原则：1）只有A、B、C三类地址可以分配给计算机和网络设备。2）IP地址的第一段不能为127，保留作测试使用。3）网络地址不能全为0，也不能全为1.全为0表示主机地址，全为1用做网络掩码。4）主机地址不能全为0，也不能全为1.全为0表示网络地址，全为1代表广播地址。5）IP地址在网络中必须唯一。
计算机网络技术第三章知识点
