【宇宙计划·序章】计算机网络的体系结构，就这？
🌕写在前面
Hello🤗大家好啊，我是kikokingzz，名字太长不好记，大家可以叫我kiko哦～
从今天开始，我将正式开启一个新的打卡专题——【计算机网络·宇宙计划】，没错！这是今年上半年的一整个系列计划！本专题目的是通过百天刷题，以及题目和知识点串联的方式，完成对计算机网络相关知识的复习和巩固；同时还配有专门的笔记总结和文档教程哦！想要搞定，搞透计算机网络的同学
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🔥【宇宙计划·序章】一篇文章带你入门计算机网络概念🔥
目录
🌕写在前面
🍺知识点2：计算机网络的体系结构
🥝2.1 计算机网络体系结构
🍊1.什么是计算机网络的体系结构？
🍊2.计网的体系结构都是怎么分层的？
🍊3.为什么要进行分层？
📜习题检测
🥝2.2 正式理解分层结构
🍊1. 实体
🍊2.协议数据单元
📜习题检测
🥝2.3 计算机网络协议
📜习题检测
🥝2.4 计算机网络的接口与服务
🍊1.接口是什么？
🍊2.服务是什么？
🍊3.服务与协议有什么区别？
🍊4.计算机网络提供哪些服务？
📜习题检测
🌕写在最后
热爱所热爱的， 学习伴随终生，kikokingzz与你同在！❥(^_-)
kiko：学完了计算机网络的一些基本概念，接下来我们应该学习什么啦？
小明：看标题，我们应该要开始学习计算机网络的体系结构了！
小明：可是我感觉平时看到更多的是一些OSI参考模型、TCP/IP模型，这个体系结构有什么用啊？
kiko：体系结构是这些模型的基础知识，只有牢牢打好地基，后面的知识才能掌握地更好哦~
🍺知识点2：计算机网络的体系结构
🥝2.1 计算机网络体系结构
🍊1.什么是计算机网络的体系结构？
我们把计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构，体系结构是这个计算机网络及其所完成的功能的精准定义。计算机网络的体系结构通常都具有可分层的特性，它将复杂的大系统分为若干较容易实现的层次。
🍊2.计网的体系结构都是怎么分层的？
计网的体系结构的分层依据一定的基本原则的：
- 每层都实现一种相对独立的功能，降低大系统的复杂度。
- 各层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少。
- 各层功能的精确定义独立于具体的实现方法，可以采用最适合的技术来实现。
- 保持下层对上层的独立性，上层单向使用下层提供的服务。
- 整个分层结构应能促进标准化工作。
除此以外，层次越多，有些功能就难免会在不同层次之间重复出现，产生额外的开销，导致整体运行效率降低；层次越少，就会使得每层协议太复杂，因此在分层时应考虑层次的清晰程度与运行效率间的折中、层次数量的折中。
🍊3.为什么要进行分层？
因为进行分层后，各层之间相对独立，灵活性好，因而分层的体系结构易于更新（替换单个模块），易于调试，易于交流，易于抽象，易于标准化。
📜习题检测
📜019.题目难度 ⭐️
019.[2010 统考真题]下列选项中，不属于网络体系结构所描述的内容是（ ）。A.网络的层次B.每层使用的协议C.协议的内部实现细节D.每层必须完成的功能🍊详细题解：
网络体系结构：我们把计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构，体系结构是这个计算机网络及其所完成的功能的精准定义。计算机网络的体系结构通常都具有可分层的特性，它将复杂的大系统分为若干较容易实现的层次。由上文可知，A、B、D都属于网络体系结构的范畴。
体系结构是抽象的，它不包括各层协议的具体实现细节，仅涉及各层的协议和功能，内部的实现细节是由具体设备厂家（如华为等公司）来确定的。
✅正确答案：C
✨✨✨我是分割线✨✨✨
🥝2.2 正式理解分层结构
🍊1. 实体
Q1：什么是实体？
A1：依据一定的规则，将分层后的网络从低到高依次称为第1层、第2层···第n层，第n层中的活动元素通常称为第n层实体。具体来说实体是指任何可发送或接收信息的硬件或软件进程，通常是一个特定的软件模块。
Q2：什么是对等层和对等实体？
A2：对等层：不同机器上的同一层称为对等层 ；对等实体：不同机器上的同一层的实体
🍊2.协议数据单元
Q3：什么是协议数据单元PDU？
A3：对等层之间传送的数据单位称为该层的PDU，第n层的协议数据单元记为 n-PDU。在实际的网络中，每层的协议数据单元都有一个通俗的名称，如物理层的PDU称为比特，数据链路层的PDU称为帧，网络层的PDU称为分组，传输层的PDU称为报文段。
Q4：协议数据单元由什么组成？
A4：协议数据单元由服务数据单元（SDU）和协议控制信息（PCI）共同组成：
- 服务数据单元（SDU）：为完成用户所要求的功能而应传送的数据；第n层的服务数据单元记为 n-SDU。
- 协议控制信息（PCI）：控制协议操作的信息；第n层的协议控制信息记为 n-PCI。
Q5：相邻层之间的PDU有什么关联？
A5：各层间传输数据时，把第 n+1 层收到的 PDU 作为第n层的 SDU，加上第n层的 PCI，就变成了第n层的 PDU，交给第 n-1 层后作为 SDU 发送，接收方接收时做相反处理，因此可知相邻三层之间的关系为:
n-SDU + n-PCI = n-PDU = (n-1)-SDU
📜习题检测
📜020.题目难度 ⭐️⭐️⭐️
020.将用户数据分成一个个数据块传输的优点不包括（ ）。A.减少延迟时间B.提高错误控制效率C.使多个应用更公平地使用共享通信介质D.有效数据在协议数据单元(PDU)中所占比例更大🍊详细题解：
将用户数据分成一个个数据块传输，即分组转发模式，其相关概念与优点有：
分组交换网络：其原理是，将数据分成较短的固定长度的数据块，在每个数据块中加上目的地址、源地址等辅助信息组成分组，以存储-转发方式传输。
由上图对比可见，A、B、C都是分组交换传输的优点。
D. 将用户数据分成一个个数据块传输，由于每块均需加入控制信息，因此实际上会使得有效数据在PDU中所占的比例更小。
✅正确答案：D
✨✨✨我是分割线✨✨✨
🥝2.3 计算机网络协议
Q1：为什么要有协议？
A1：在网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵循一些事先约定好的规则，这些规则，也就是协议，明确规定了所交换的数据的格式及有关的同步问题。
Q2：什么是协议？
A2：这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议，它是控制两个或多个对等实体进行通信的规则的集合，是水平的（见下图）。不对等实体之间是没有协议的，比如第(n+1)层实体和第n层实体之间不存在协议。
Q3：协议的组成部分有哪些？
A3：协议由语法、语义和同步三部分组成：
- 语法：规定了传输数据的格式。
- 语义：规定了所要完成的功能，即需要发出何种控制信息、完成何种动作、做出何种应答。
- 同步：同步规定了执行各种操作的条件、时序关系等，即事件实现顺序的详细说明
📜习题检测
📜021.题目难度 ⭐️⭐️⭐️
021.协议是指在（ ）之间进行通信的规则或约定。A.同一结点的上下层B.不同结点C.相邻实体D.不同结点对等实体🍊详细题解：
A. 同一结点的上下层之间通过接口通信，上层实体通过SAP使用下层提供的服务。
B. 不同结点的对等实体间才有协议；不同结点的不同层间是没有协议的。
C. 同选项A解释。
D. 由协议的定义可知，协议是对等层之间进行通信的规则，即不同结点的对等实体间的通信规则。
✅正确答案：D
📜022.题目难度 ⭐️⭐️⭐️
022.[2020 统考真题]下图描述的协议要素是（ ）。I.语法 II.语义 III.时序A.仅I B.仅II C.仅III D.I、II和III
🍊详细题解：
协议由语法、语义和时序（即同步）三部分组成：
- 语法：规定了通信双方“怎么说”。
- 语义：规定了通信双方“说什么”。
- 时序（即同步）：同步规定了事件实现顺序的详细说明
由上图可知，发送方与接收方依次交换信息的顺序，体现了协议三部分中的时序要素。
✅正确答案：C
✨✨✨我是分割线✨✨✨
🥝2.4 计算机网络的接口与服务
🍊1.接口是什么？
Q1：什么是接口？
A1：接口是同一结点内相邻两层间交换信息的连接点，是一个系统内部的规定。每层只能为紧邻的层次之间定义接口，不能跨层次定义接口。在典型的接口上，同一结点相邻两层的实体通过服务访问点（SAP）进行交互：服务是通过SAP提供给上层使用的，第n层的SAP就是第(n+1)层可以访问第n层服务的地方。SAP是一个抽象的概念，它实际上是一个逻辑接口，和通常所说的两个设备间的硬件接口是不一样的。
🍊2.服务是什么？
Q2：什么是服务？
A2：服务具体是指下层为相邻上层提供的功能调用，它是垂直的。对等实体在协议的控制下，使得本层能为上一层提供服务，但要实现本层协议还需要使用下一层所提供的服务。
关于服务的更多细节可见：
（1）第 n 层的实体不仅要使用第 n-1 层的服务来实现自身定义的功能，还要向第 n+1 层提供本层的服务，该服务是第 n 层及其下面各层提供的服务总和。
（2）最低层只提供服务，是整个层次结构的基础；中间各层既是下一层的服务使用者，又是上一层的服务提供者；最高层面向用户提供服务。
（3）上一层只能通过相邻层间的接口（SAP）使用下一层的服务，而不能调用其他层的服务；下一层所提供服务的实现细节对上一层透明，即上一层看不到下一层的细节。
（4）两台主机通信时，对等层在逻辑上有一条直接信道，表现为不经过下层就把信息传送到对方（横向）。
Q3：什么是服务原语？
A3：上层使用下层所提供的服务时必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI参考模型中称为服务原语。OSI参考模型将原语划分为4类：
- 请求：由服务用户发往服务提供者，请求完成某些工作。
- 指示：由服务提供者发往服务用户，指示用户做某件事情。
- 响应：由服务用户发往服务提供者，作为对指示的响应。
- 证实：由服务提供者发往服务用户，作为对请求的证实。
🍊3.服务与协议有什么区别？
（1）协议和服务在概念上是不一样的，只有本层协议的实现才能保证向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议，即下面的协议对上层的服务用户是透明的。
（2）协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则；但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。
（3）并非在一层内完成的全部功能都称为服务，只有那些被高一层实体“看得见”的功能才称为服务。
🍊4.计算机网络提供哪些服务？
（1）面向连接服务与无连接服务
面向连接服务：通信前双方必须先建立连接，分配相应的资源（如缓冲区），以保证通信能正常进行，传输结束后释放连接和所占用的资源。因此这种服务可以分为连接建立、数据传输和连接释放三个阶段。例如：TCP就是一种面向连接服务的协议。
无连接服务：通信前双方不需要先建立连接，需要发送数据时可直接发送，把每个带有目的地址的报文/分组传送到线路上，由系统选定线路进行传输。这是一种不可靠的服务，它“尽最大努力交付”，但它不保证通信的可靠性。例如：IP、UDP就是一种无连接服务的协议。
（2）可靠服务和不可靠服务
可靠服务：指网络具有纠错、检错、应答机制，能保证数据正确、可靠地传送到目的地。
不可靠服务：指网络只是尽量正确、可靠地传送，而不能保证数据正确、可靠地传送到目的地，是一种尽力而为的服务。对不可靠服务而言，其网络的正确性、可靠性要由应用或用户来保障。
（3）有应答服务和无应答服务
有应答服务：指接收方在收到数据后向发送方给出相应的应答，该应答由传输系统内部自动实现，而不由用户实现。所发送的应答既可以是肯定应答，也可以是否定应答；在接收到数据有错时发送否定应答。例如：文件传输就是一种有应答服务。
无应答服务：指接收方收到数据后，不自动给出应答，若需要应答，则由高层实现。例如：对于WWW服务，客户端收到服务器发送的页面文件后不给出应答。
📜习题检测
📜023.题目难度 ⭐️
023.在OSI参考模型中，第n层与它之上的第n+1层的关系是（ ）。A.第n层为第n+1层提供服务B.第n+1层为从第n层接收的报文添加一个报头C.第n层使用第n+1层提供的服务D.第n层和第n+1层相互没有影响🍊详细题解：
A. 服务是指下层为紧邻的上层提供的功能调用，每层只能调用紧邻下层的服务，不能跨层调用，因此第n层为其上层（第n+1层）提供服务，正确。
B. 应当是下层为上层报文（PDU）添加一个报头（PCI），如下图：
第四层的PDU会变成第三层的SDU，第三层会为第四层的PDU添加一个报头，即3-PCI
C. 低层无法调用高层的服务。
D. 第n层要为第n+1层提供服务，是互相有影响的。
✅正确答案：C
🌕写在最后
计算机网络世界是相当丰富的，内容方向繁多，但只要一步一个脚印，跟随【宇宙计划】，吃透、搞懂、拿捏住计算机网络内容是完全没有问题的！后期该系列还会有视频教程和经验分享，关于更多这方面的内容，请关注本专栏哦！
热爱所热爱的， 学习伴随终生，kikokingzz与你同在！❥(^_-)
