MIT-CS144学习随笔-计算机网络层次架构及其基本概念

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最近重新学习了一下MIT的CS144课程，对于计算机网络的知识重新梳理，借此通过博客来记录自己对知识体系的重新构建。

首先，我们先来谈谈最基本的，七层网络模型和四层网络模型分别是哪七层和哪四层。

其中，

七层网络模型从上到下分别为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层（口诀：物数网传会表应）

四层网络模型从上到下分别为：应用层、传输层、网际层、网络接口层

接下来，我们将介绍各个层的基本概念

应用层：体系结构中的最高层。应用层的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用，也就是采用不同的应用协议来解决不同类型的应用要求。应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则.

表示层：这一层的主要功能是定义数据格式及加密。示例：加密，ASCII等

会话层：主要为两个会话层实体进行会话，而进行的对话连接的管理服务。 会话层为客户端的应用程序提供了打开、关闭和管理会话的机制，亦即半永久的对话。

传输层：该层的协议为应用进程提供端到端的通信服务。 它提供面向连接的数据流支持、可靠性、流量控制、多路复用等服务。

网络层：网络提供路由和寻址的功能，使两终端系统能够互连且决定最佳路径，并具有一定的拥塞控制和流量控制的能力。

链路层：数据链路层最基本的功能是向该层用户提供透明的和可靠的数据传送基本服务，可以概括为：封装成帧，差错控制，流量控制等。

物理层：网络的物理层面确保原始的数据可在各种物理媒体上传输.

一个值得令人深思的问题是，为什么要对计算机网络进行分层，总结为以下几点：

1.模块化：通过将系统分解为更小的模块，便于管理

2.定义明确的服务：每一层都为上面一层提供定义明确的服务

3.复用：上层结构可以复用下层的一些工作内容

4.关注点分离:每一层可以专注于自己的工作，而不必担心和关注其他层如何工作。层与层之间唯一的通信是上下接口之间。

5.持续的提升：由于每一层仅关注于自己的工作，因此我们可以通过对每一层进行单独的优质提升，不必打破这层界限。举一个简单的例子，我们寄快递时，整个的经过过程可能是：发件人将快递送到分站点，分站点对快递分拣，分拣后经过大货车发送，再分拣，从分站点到收件人。这个过程可以看成是一个分层的体系，而我们可以对其中任何一个层次或过程进行优化和提升，例如提高分拣速度等。而这也是分层体系所带来的一个优质提升.