分层与网络体系结构
引入
词汇
| English | 释义 | 拼音 |
|---|---|---|
| computer networks | 计算机网络 | jì suàn jī wǎng luò |
| layering/ˈleɪərɪŋ/ | 分层 | fēn céng |
| service/ˈsɜːvɪs/ | 服务 | fú wù |
| physical/ˈfɪzɪkl/ | 物理 | wù lǐ |
| link/lɪŋk/ | 链路 | liàn lù |
| network/ˈnetwɜːk/ | 网络 | wǎng luò |
| transport/ˈtrænspɔːt/ | 传输 | chuán shū |
| application | 应用 | yìng yòng |
| encapsulated | 封装 | fēng zhuāng |
协议栈
- 计算机网络 计算机网络靠分层 layering 建成：每层向上提供服务 service、消费下层服务。五层课程栈：物理 physical、链路 link、网络 network、传输 transport、应用 application。
- 数据向下被封装 encapsulated——每层加自己的头——向上解封装，每层只看见自己的承诺。
{exercise:uni-cs0901-stack}
练习
100 字节载荷离开应用层时带多少 Ethernet+IP+TCP 头字节？
难度 1/5 · 今日首次完成可获 100 金币及少量额外奖励
14 + 20 + 20 = 54：每过一层一个头。
独立性
- 只要服务接口不变，局限在一层的改动无需他层配合。以太网从 10 Mb/s 走到 100 Gb/s，IP 分毫未动——链路服务（尽力而为帧）从未改变。
- 接口泄漏毁掉一切：读 TTL 的浏览器写一次就永远坏。
{exercise:uni-cs0901-interface}
练习
以太网能在 IP 不变下演进，因为——
难度 1/5 · 今日首次完成可获 100 金币及少量额外奖励
服务（尽力而为帧）未变，上层便从未察觉。
一条消息，两层包装
- 100 字节载荷离开应用层时带 $14 + 20 + 20 = 54$ 字节的头：网卡剥 14、IP 剥 20、TCP 剥它的 20。
- 互联网的沙漏：窄腰（IP）、宽顶（应用）、宽底（链路）——腰部一个协议让上面的一切与下面的一切互通。OSI 七层把我们的链路一分为二、顶上再加表示层与会话层。
{exercise:uni-cs0901-hourglass}
练习
互联网沙漏的腰是——
难度 1/5 · 今日首次完成可获 100 金币及少量额外奖励
一个窄协议（IP）让所有应用跑在所有链路上。