因特网的发展（因特网的发展大体上分为几个阶段）

自学网络工程师-计算机网络概论3

OSI/RM

下面我们将要简述各层的实际作用。

物理层(Physical Layer)，为上层实体提供建立、传输、释放所必须的物理连接，提供透明的比特流传输，数据单位是比特。物理层通过各种协议定义了网络的机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。机械特性：规定接口的外形、大小、引脚数和排列、固定位置。电气特性：规定接口电缆上各条线路出现的电压范围。功能特性：指明某条线上出现某一电平的电压表示何种意义。规程特性：指明各种可能事件出现的顺序。数据链路层(Data Link Layer)，将原始的传输线路转变成一条较逻辑传输线路，实现实体间（点到点，一个点可以理解为一个硬件地址或者IP地址）二进制信息块的正确传输，为上层提供可靠的数据信息，数据单位是帧。数据链路层的功能可以概括为成帧、差错控制、流量控制和传输管理。典型的协议有SDLC、HDLC、PPP、STP和帧中继等。数据链路层应具有的功能如下：链路连接的建立、拆除和分离：每次通信都要经过这三个阶段。帧定界和帧同步：协议不同，帧的长短也就不同。顺序控制：对帧的收发顺序进行控制。差错检测、恢复：一般使用循环码来检测信道上数据的误码，帧丢失使用序号检测，恢复则常靠反馈重发技术。链接标识、流量/拥塞控制。网络层，传输的单位是数据报。主要任务是选择到达目的主机的最优路径并沿该路径传输数据包。其它功能包括：激活和终止网络连接；链路复用；差错检测和恢复。网络层应有记账功能，以便根据通信过程中交换的分组数收费。典型的协议有IP、IPX、ICMP、ARP、RARP、OSPF等。传输层(Transport Layer)，也称为运输层，传输单位是报文段，它负责主机中两个进程之间的通信，提供端到端（不同主机内的两个进程，用端口号来标识）的传输服务，为端到端提供流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理等。典型的协议有TCP、UDP。会话层(Session Layer)，允许不同主机上各个进程之间进行会话，包括建立、管理及终止进程间的会话。它主要完成以下工作：将会话地址映射为传输层地址进行数据传输释放连接表示层(Presentation Layer)，主要处理两个通信系统中交换信息的表示方式。不同机器采用的编码和表示方法不同，使用的数据结构也不同。不为了使不同表示方法的数据和信息之间能相互交换，表示层采用抽象的标准方法定义数据结构，并采用标准的编码形式。它提供数据压缩、加密和解密、数据语法转换、语法表示等服务。应用层(Application Layer)，应用层向应用程序提供服务，面向用户的需要，使用的协议很多，典型的有HTTP、SMTP、FTP等。计算机网络的性能指标

性能指标从不同方面度量网络的性能，常用的性能指标如下：

带宽(Bandwidth)，本来表示通信线路允许通过的信号频带范围，而在计算机网络中，它用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，是数字信道能传送的最高数据速率，单位为比特/秒(b/s)。时延(Delay)，指数据(一个报文或分组)从网络的一端传送到另一端所需要的总时间，由发送时延、传播时延、处理时延和排队时延组成。速率(Speed)，网络中的速率是指连接到计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，也称数据率或比特率，单位为b/s，有时也写作bps或bit/s。其它的单位还有kb/s（k=103）、Mb/s（M=106）或者Gb/s（G=109）。往返时延(Round-Trip Time，RTT)，指从发送端发送数据开始，到发送端接收到来自接收端的确认，总共经历的时延。往返时延包括中间节点的处理时延、排队时延及转发数据时的发送时延。吞吐量(Throughput)，单位时间内通过某个网络的数据量，受网络带宽或网络额定速率的限制。时延带宽积，指发送端连续发送数据且发送的第一个比特即将到达终点时，发送端已经发出的比特数。时延带宽积=传播时延 * 信道带宽。计算机网络的功能

主要有以下5大功能：

数据通信，比如电子邮件、文件传输。资源共享，软件共享或者硬件共享，比如网络打印机。分布式处理，把复杂任务分解然后分配给网络中各计算机系统完成计算与处理。提高可靠性，网络中各计算机可互为替代。负载均衡，将工作任务均衡地分配给网络中的各台计算机。考点分布

涉及本部分的知识点有：

服务访问点定义和组成OSI参考模型各层的定义、功能和数据单位OSI参考模型各子层的具体协议

重要概念：

封装，数据在从高层从低层传送过程中，每层都对接收到的原始数据添加信息，通常是附加一个报头和报尾。PDU(Protocol Data Unit),协议数据单元是指对等层次之间传送的数据单元。服务原语，上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令就被称为服务原语。服务数据单元(Service Data Unit，SDU)，OSI把层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元。

OSI通信示意图

总结

完整的计算机网络主要由硬件、软件、协议组成。硬件（端系统）主要由主机、通信链路（双绞线、光纤）、交换设备（路由器、交换机）和通信处理机（网卡）组成。软件主要包括网络操作系统，FTP程序等。从功能组成上看，计算机网络由通信子网和资源子网组成。通信子网由各种传输介质、通信设备和相应的网络协议组成，它使网络具有数据传输、交换、控制和存储的能力，实现联网计算机之间的数据通信。资源子网是实现资源共享的设备及其软件的集合。

OSI/RM用抽象的服务原语说明一个功能层提供的服务，这些服务原语采用了过程调用的形式。服务可以看作是层间的接口，OSI只为特定层协议的运行定义了所需的原语和参数，而互连系统内部层次之间的局部流控所需的原语和参数，以及层次之间交换状态信息的原语和参数都不包括在OSI服务的定义之中。服务分为面向连接和无连接的服务。

下期预告：TCP/IP模型，请加关注。