【协议层次,服务和服务的访问点服务的类型,服务的协议,数据单元（DU）,分层处理和实现复杂系统的好处？Internet协议栈,各层次的协议数据单元】

协议层次及服务模型

协议层次

网络是一个复杂的系统

• 网络功能繁杂：数字信号的物理信号承载、点到点、路由、rdt、进程区分、应用等。

• 现实来看，网络的许多构成元素和设备:

  • 主机
  • 路由器
  • 各种媒体链路
  • 应用
  • 协议
  • 硬件，软件
    ==问题：==如何组织和实现这个复杂的网络功能？
    层次化方式实现复杂网路功能：

• 将网络复杂的功能分层功能明确的层次，每一层实现了其中一个或一
  组功能，功能中有其上层可以使用的功能：服务。

• 本层协议实体相互交互本层的协议动作，目的是实现本层功能，通过接口为上层提供更好的服务。

• 在实现本层协议的时候，直接利用了下层所提供的服务。

服务和服务的访问点

• 服务（Service）：低层实体向上层实体提供它们之间的通信能力。

  • 服务用户(service user)
  • 服务提供者(service provider )

• 原语(primitive)：上层使用下层服务的形式，高层使用低层提供的服务，以及低层向高层提供服务都是通过服务访问原语来进行交互的—形式。

• 服务访问点 SAP (Services Access Point) ：上层使用下层提供的服务通过层间的接口—地点；

服务的类型

• 面向连接（Connection-oriented Service）的服务和无连接（Connectionless-Service）的服务-方式。
• 面向连接需要握手，可靠；无连接不握手，不可靠。

服务的协议

• 服务和协议的区别

  • 服务(Service)：低层实体向上层实体提供它们之间的通信的能力，是通过原语(primitive)来操作的，垂直。
  • 协议(protocol) ：对等层实体(peer entity)之间在相互通信的过程中，需要遵循的规则的集合，水平。

• 服务与协议的联系

  • 本层协议的实现要靠下层提供的服务来实现。
  • 本层实体通过协议为上层提供更高级的服务。

数据单元（DU）

分层处理和实现复杂系统的好处？

• 概念化：结构清晰，便于标示网络组件，以及描述其相互关系。

• 结构化：模块化更易于维护和系统升级

  • 改变某一层服务的实现不影响系统中的其他层次。
  • 如改变登机程序并不影响系统的其它部分。

Internet协议栈

• 应用层：网络应用

  • 为人类用户或者其他应用进程提供网络应用服务。
  • FTP, SMTP, HTTP,DNS。

• 传输层：主机之间的数据传输

• 在网络层提供的端到端通信基础上，细分为进程到进程，将不可靠的通信变成可靠地通信。

• TCP, UDP。

• 网络层：为数据报从源到目的选择路由

  • 主机主机之间的通信，端到端通信，不可靠。
  • IP, 路由协议。

• 链路层：相邻网络节点间的数据传输

  • 2个相邻2点的通信，点到点通信，可靠或不可靠。
  • 点对对协议PPP, 802.11(wifi), Ethernet。

• 物理层：在线路上传送bit

各层次的协议数据单元

• 应用层：报文（message）
• 传输层：报文段（segment）：TCP段，UDP数据报
• 网络层：分组packet（如果无连接方式：数据报datagram）
• 数据链路层：帧（frame）
• 物理层：位（bit）