网络分析的前置知识(精彩文章)

时间:2007-10-01 23:17:53   来源:csna  作者:菜青虫  点击:次  出处:技术无忧

1.   什么是计算机网络

利用通信线路将分散在不同地方,具有独立功能的计算机连接起来,并按照一定的通信规则实现这些计算机之间资源与数据的共享,这样的一个计算机集合便称为计算机网络。

2.   网络层次标准

现在的网络都采用分层的方式进行工作,当前,通用的网络层次标准有OSI和TCP/IP两种。OSI是理论上的标准,TCP/IP是工业上的事实标准。

由于不同的局域网有不同的网络协议,不同的传输介质也各有其电气性能,为了使不同的网络能够互连,必须建立统一的网络互连协议。为此,ISO(国际标准化组织)提出了网络互连协议的基本框架,称为开放系统互连(OSI)参考模型。它将整个网络的功能划分成七个层次。

TCP/IP协议(传输控制协议/互联网协议)的缩写。美国国防部高级研究计划局DARPA为了实现异种网络之间的互连与互通,大力资助互联网技术的开发,于1977年到1979年间推出目前形式的TCP/IP体系结构和协议。它将网络分为4个层次,TCP/IP协议使用范围极广,是目前异种网络通信使用的唯一协议体系,适用于连接多种机型,既可用于局域网,又可用于广域网,许多厂商的计算机操作系统和网络操作系统产品都采用或含有TCP/IP协议。TCP/IP协议已成为目前事实上的国际标准和工业标准。

2.1   OSI参考模型和TCP/IP具体层次

网络是分层的,每一层分别负责不同的通信功能。应用层,表示层,会话层,传输层被归为高层,而网络层,数据链路层,物理层被归为底层。高层负责主机之间的数据传输,底层负责网络数据传输。

OSI参考模型                主要功能                      常见协议 
    应用层       ------         提供应用程序间通讯;             HTTP,FTP
    表示层       ------         处理数据格式,数据加密等;       NBSSL,LPP
    会话层       ------         建立,维护,管理会话;           RPC,LDAP
    传输层       ------         建立主机端到端的连接:           TCP,UDP
    网络层       ------         寻址和路由选择;                 IP,ICMP
    数据链路层   ------         提供介质访问和链路管理等;       PPP
    物理层       ------         比特流传输;

TCP/IP网络层次            主要功能                         常见协议
  应用层         -----    提供应用程序接口;                 HTTP,FTP
   传输层          -----    建立端到端的连接;                 TCP,UDP
   互联网层        -----    寻址和路由选择;                   IP,ICMP
   网络接口层      -----    二进制数据流传输和物理介质访问;   PPP

2.2   OSI和TCP/IP的层次对应关系

OSI                                                      TCP/IP
应用层+表示层+会话层     ----    应用层
传输层                   ----    传输层
网络层                   ----    互联网层
数据链路层+物理层        ----    网络接口层

层与层之间的联系是通过各层之间的接口来进行的,上层通过接口向下层提出服务请求,而下层通过接口向上层提供服务。两个用户计算机通过网络进行通信时,除物理层之外,其余各对等层之间均不存在直接的通信关系,而是通过各对等层之间的通信协议来进行通信,只有两物理层之间通过传输介质进行真正的数据通信。

2.3   TCP/IP原理

虽然OSI是最早提出的理论上的标准,但是在实际中我们多是采用TCP/IP协议分层标准。TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统,TCP/IP协议族是一组不同的协议组合在一起构成的协议族。
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数据发送时是自上而下,层层加码;数据接收时是自下而上,层层解码。

当应用程序用TCP传送数据时,数据被送入协议栈中,然后逐个通过每一层直到被当作一串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息(有时还要增加尾部信息)。TCP传给IP的数据单元称作TCP报文段或简称为TCP段。I P传给网络接口层的数据单元称作IP数据报。 通过以太网传输的比特流称作帧(Frame)。数据发送时是自上而下,层层加码;数据接收时是自下而上,层层解码。如下图1,


 
逻辑上的通讯是在同级上完成的

垂直方向的结构层次是当今普遍认可的数据处理的功能流程。每一层都有与其相邻层的接口。为了通信,两个系统必须在各层之间传递数据、指令、地址等信息,通信的逻辑流程与真正的数据流的不同。虽然通信流程垂直通过各层次,但每一层都在逻辑上能够直接与远程计算机系统的相应层直接通信。通讯实际上是按垂直方向进行的,但在逻辑上通信是在同级进行的。如下图2,
 

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