networking - 网络层依赖

Question

我有一个关于网络层的问题，即：

众所周知，在层架构中，N+2层应该只依赖于N+1层，而对N层一无所知。例如，在一个典型的应用程序中，Web 层应该只依赖于业务逻辑层，而不依赖于数据访问层

当谈到计算机网络时，情况似乎有所不同。在应用层，程序不仅要知道传输层（TCP端口），还要知道网络层（IP地址）

这让我很困惑，你怎么看？

谢谢你的帮助。

Answer 1

一般来说你是对的。不幸的是，网络中各层之间的边界有点模糊，不仅因为我们有一个未使用的标准 (OSI) 和事实上的标准，它不执行你提到的想法，还因为协议通常不严格绑定到一层但可以在其中一个以上做事。大量的协议是在 OSI 模型之前和标准化之前开发的，然后进行一些根本性的改变已经太迟了。因此，有些协议被认为位于两层之间（或两层上），例如 MPLS、ARP 等。以及基于同一层上的另一个协议的协议，例如在 IP 之上运行的 OSPF，即使它们被认为在 L3 上。

你提到的是另一个例子。原因是寻址不是在最上层（应用层）而是在网络层（对于主机/网络适配器）和传输层（对于进程/应用程序）进行的。因此，您需要知道 IP 地址和端口号（实际上是一个协议）才能对远程应用程序进行寻址。这就是网络套接字作为应用程序和网络之间的网关（或 API）出现的地方。因此，即使您在技术上对违反分层模型的原则是正确的，您实际上并没有在 L3 或 L4 上做任何事情（但您可以；））。您不需要对数据包进行分段、处理重传或担心纠错等，您只需在创建套接字时传递所需的寻址信息。

TCP/IP 更注重实现的可行性，OSI 更关注标准而不是该标准的实现。这有它的坏和好的方面。如果您很好地使用该功能，那么自由实现协议的能力可能是一个优势，并且由于您没有严格遵守某些规范，您可以更有效地做一些事情......或者失败。混合“职责”的缺点是显而易见的，很好的例子是像 H.323 这样的协议，它将 IP 地址嵌入到用户的有效负载中，所以如果你想做 NAT，例如，你需要检查有效负载、更改 IP 地址、重新计算校验和，以及类似的东西，而不仅仅是处理网络层的翻译。

为什么东西还是这样？可能是因为需要更新的设备和协议、应用程序等数量庞大，而且这需要很多时间，所以没有简单的方法可以改变其中的任何一个。看看采用 IPv6 的速度已经超过 15 年了。