當前位置:首頁 » 網路連接 » 計算機網路物理層協議分析
擴展閱讀
免費移動網路可以裝幾個 2025-09-26 13:19:39

計算機網路物理層協議分析

發布時間: 2022-10-18 05:42:21

1. 如何理解網路協議,包括物理層,網路層,應用層,越通俗越好,謝謝各位牛人

物理層:這個最好理解了,打個比方我有1台PC,我現在網口沒有插網線,這個就是「物理層」沒有連通,物理層就是代表我們能看得見摸得著的一些東西,比如計算機網口壞掉了,網線斷了什麼的都是屬於物理層的故障。
網路層:簡單點說就是IP地址的問題,比如1台PC它需要連接網路,之前它已經手工指定了一個192.168.1.10的地址,但是這次上層路由器給它分的是192.168.1.11的IP地址,所以這台計算機又上不了網了,這個就是網路層故障,當然網路層的東西還是有很多的,總而言之你可以理解為就是IP地址方面出了點問題。
應用層:這個也是比較好理解的,繼續剛剛的例子,現在這台PC物理層也好了,網路層也好了,比如說你現在通過IE瀏覽器來上網問題,你通過QQ,MSN上網和別人聊天,通過炒股軟體觀察股市行情,這些實際應用我們能夠體驗的到的就叫做應用層。可能有時候計算機的IE瀏覽器奔潰了,你不能通過它來上網了,這個就是IE瀏覽器的應用層出了問題。

PS:樓主可能剛剛接觸網路所以有些東西我寫的比較直白,也難免不夠嚴謹,如果你想再更深入全面的了解網路的東西建議看一些專業的書籍,我說您的這些也只能是對於剛剛開始對於概念不清的同學一點小點解。

2. 計算機網路-02-物理層和數據鏈路層

物理層主要功能是為數據端設備提供傳送數據的通路以及傳輸數據。

信道是往一個方向傳送信息的媒體,一條通信電路包含一個接收信道和一個發送信道。

分用-復用技術 允許多個用戶使用一個共享信道進行通信,可以降低成本,提高利用率。

數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網路層提供服務,其最基本的功能是向該層用戶提供透明的和可靠的數據傳送基本服務。

數據鏈路層有兩個功能: 幀編碼 和 差錯控制 。

物理層只負責傳輸比特流,為了使傳輸過程發生差錯後只將有限數據進行重發,數據鏈路層將比特流組合成以太幀作為單位傳送。

每個幀除了要傳送的數據外,還包括校驗碼,以使接收方能發現傳輸中的差錯。

假設現在從網路層過來了一個IP數據報,數據鏈路層會將這個數據報作為幀進行傳送。

當然物理層是不管你幀不幀的,它只會將數據鏈路層傳過來的幀以比特流的形式發送給另一台物理設備。

由前面的文章可知: 總時延 = 發送時延 + 排隊時延 + 傳播時延 + 處理時延

數據鏈路層的數據幀不是無限大的,數據幀過大或過小都會影響傳輸的效率,數據鏈路層使用MTU來限制數據幀長度。

乙太網MTU一般為1500位元組, 路徑MTU由鏈路中MTU的最小值決定

一個實用的通信系統必須具備發現(即檢測)這種差錯的能力,並採取某種措施糾正之,使差錯被控制在所能允許的盡可能小的范圍內,這就是差錯控制過程。物理層只管傳輸比特流,無法控制是否出錯,所以差錯檢測成了數據鏈路層的主要功能之一。

一般的檢測方法有 奇偶校驗碼 和 CRC循環冗餘校驗碼 。

網路中需要唯一標識物理設備的地址,用於確定數據傳輸時的發送地址和目的地址。

MAC地址(物理地址、硬體地址)共48位,使用十六進製表示,每一個設備都擁有唯一的MAC地址。

雖然MAC地址是物理硬體地址,但其屬於數據鏈路層的MAC子層。

乙太網(Ethernet)是一種使用廣泛的區域網技術,它是應用於數據鏈路層的協議,使用乙太網可以完成相鄰設備的數據幀傳輸。

乙太網數據報文主要由五個部分組成:

類型主要表示幀數據的類型,例如網路層的IP數據。

定義完數據結構後,就需要進行數據傳輸。由上文可知,MAC地址唯一標識了設備,那麼怎麼獲得目的設備的MAC地址呢?

MAC地址表記錄了與本設備相連的設備的MAC地址。

假設主機A發送了一個乙太網數據報文,數據幀到達路由器,路由器取出前6位元組(通過報文數據結構可知前6位位目的地址)。

路由器匹配MAC地址表,找到對應的網路介面,路由器往該網路介面發送數據幀。

當路由器的MAC地址表中沒有目的地址,此時路由器會將此MAC地址進行廣播(發送方A除外),接收區域網中與該路由其相連的其他設備的MAC地址並記錄。

由於MAC地址表只能知道當前設備的下一個設備的MAC地址,簡而言之就是只能進行相鄰物理節點的數據傳輸。

有關跨設備傳輸數據的功能是交由網路層處理的,具體見下一章。

3. 計算機網路的物理層是怎麼回事

在OSI/RM協議模型的物理層,數據傳輸的基本單位是位(比特流)
OSI模型的第一層是物理層(Physical
Layer),使用權數據路由經過大型網路
相當於郵局中的排序工人。
在局部區域網上傳送數據幀(data
frame),它負責管理計算機通信設備和網路媒體之間的互通。包括了針腳、電壓、線纜規范、集線器、中繼器、網卡、主機適配器等。
(3)計算機網路物理層協議分析擴展閱讀:
OSI參考模型各層主要功能、傳輸數據單位
1、物理層PhysicalLayer:原始比特流的傳輸,基本單位:(比特bit)
2、數據鏈路層DataLinkLayer:建立相鄰節點數據鏈路傳輸,基本單位:(幀frame)
3、網路層Network
layer :基於IP地址的路由選路傳輸數據,基本單位:
(數據包packet)
4、傳輸層Transport
layer: 常規數據傳遞,面向連接或者無連接,基本單位:(數據段segment)
5、會話層Session
layer: 建立會話關系
6、表示層Presentation
layer:統一數據傳輸格式
7、應用層Application
layer :為用戶應用程序提供服務介面
參考資料:搜狗網路-OSI模型

4. 簡述具有五層協議的網路體系結構中各層的主要功能。

物理層:乙太網·數據機· 電力線通信(PLC) ·SONET/SDH· G.709 ·光導纖維· 同軸電纜 · 雙絞線等

物理層(或稱物理層,Physical Layer)是計算機網路OSI模型中最低的一層。物理層規定:為傳輸數據所需要的物理鏈路創建、維持、拆除,而提供具有機械的,電子的,功能的和規范的特性。簡單的說,物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。區域網與廣域網皆屬第1、2層。

物理層是OSI的第一層,它雖然處於最底層,卻是整個開放系統的基礎。物理層為設備之間的數據通信提供傳輸媒體及互連設備,為數據傳輸提供可靠的環境。如果您想要用盡量少的詞來記住這個第一層,那就是「信號和介質」。

OSI採納了各種現成的協議,其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理層協議。

數據鏈路層:Wi-Fi(IEEE 802.11) · WiMAX(IEEE 802.16) ·ATM · DTM ·令牌環·乙太網·FDDI ·幀中繼· GPRS · EVDO ·HSPA · HDLC ·PPP· L2TP ·PPTP · ISDN·STP 等

數據鏈路層是OSI參考模型中的第二層,介乎於物理層和網路層之間。數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網路層提供服務,其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。為達到這一目的,數據鏈路必須具備一系列相應的功能,主要有:如何將數據組合成數據塊,在數據鏈路層中稱這種數據塊為幀(frame),幀是數據鏈路層的傳送單位;如何控制幀在物理信道上的傳輸,包括如何處理傳輸差錯,如何調節發送速率以使與接收方相匹配;以及在兩個網路實體之間提供數據鏈路通路的建立、維持和釋放的管理。

移動通信系統中Uu口協議的第二層,也叫層二或L2。

網路層協議:IP (IPv4 · IPv6) · ICMP· ICMPv6·IGMP ·IS-IS · IPsec · ARP · RARP等

網路層是OSI參考模型中的第三層,介於傳輸層和數據鏈路層之間,它在數據鏈路層提供的兩個相鄰端點之間的數據幀的傳送功能上,進一步管理網路中的數據通信,將數據設法從源端經過若干個中間節點傳送到目的端,從而向運輸層提供最基本的端到端的數據傳送服務。主要內容有:虛電路分組交換和數據報分組交換、路由選擇演算法、阻塞控制方法、X.25協議、綜合業務數據網(ISDN)、非同步傳輸模式(ATM)及網際互連原理與實現。

傳輸層協議:TCP · UDP · TLS ·DCCP· SCTP · RSVP · OSPF 等

傳輸層(Transport Layer)是ISO OSI協議的第四層協議,實現端到端的數據傳輸。該層是兩台計算機經過網路進行數據通信時,第一個端到端的層次,具有緩沖作用。當網路層服務質量不能滿足要求時,它將服務加以提高,以滿足高層的要求;當網路層服務質量較好時,它只用很少的工作。傳輸層還可進行復用,即在一個網路連接上創建多個邏輯連接。

傳輸層在終端用戶之間提供透明的數據傳輸,向上層提供可靠的數據傳輸服務。傳輸層在給定的鏈路上通過流量控、分段/重組和差錯控制。一些協議是面向鏈接的。這就意味著傳輸層能保持對分段的跟蹤,並且重傳那些失敗的分段。

應用層協議:DHCP ·DNS· FTP · Gopher · HTTP· IMAP4 · IRC · NNTP · XMPP ·POP3 · SIP · SMTP ·SNMP · SSH ·TELNET · RPC · RTCP · RTP ·RTSP· SDP · SOAP · GTP · STUN · NTP· SSDP · BGP · RIP 等

應用層位於物聯網三層結構中的最頂層,其功能為「處理」,即通過雲計算平台進行信息處理。應用層與最低端的感知層一起,是物聯網的顯著特徵和核心所在,應用層可以對感知層採集數據進行計算、處理和知識挖掘,從而實現對物理世界的實時控制、精確管理和科學決策。

物聯網應用層的核心功能圍繞兩個方面:

一是「數據」,應用層需要完成數據的管理和數據的處理;

二是「應用」,僅僅管理和處理數據還遠遠不夠,必須將這些數據與各行業應用相結合。例如在智能電網中的遠程電力抄表應用:安置於用戶家中的讀表器就是感知層中的感測器,這些感測器在收集到用戶用電的信息後,通過網路發送並匯總到發電廠的處理器上。該處理器及其對應工作就屬於應用層,它將完成對用戶用電信息的分析,並自動採取相關措施。

(4)計算機網路物理層協議分析擴展閱讀

TCP/IP協議毫無疑問是這三大協議中最重要的一個,作為互聯網的基礎協議,沒有它就根本不可能上網,任何和互聯網有關的操作都離不開TCP/IP協議。不過TCP/IP協議也是這三大協議中配置起來最麻煩的一個,單機上網還好,而通過區域網訪問互聯網的話,就要詳細設置IP地址,網關,子網掩碼,DNS伺服器等參數。

TCP/IP盡管是目前最流行的網路協議,但TCP/IP協議在區域網中的通信效率並不高,使用它在瀏覽「網上鄰居」中的計算機時,經常會出現不能正常瀏覽的現象。此時安裝NetBEUI協議就會解決這個問題。

NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ,或NetBios增強用戶介面。它是NetBIOS協議的增強版本,曾被許多操作系統採用,例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI協議在許多情形下很有用,是WINDOWS98之前的操作系統的預設協議。NetBEUI協議是一種短小精悍、通信效率高的廣播型協議,安裝後不需要進行設置,特別適合於在「網路鄰居」傳送數據。所以建議除了TCP/IP協議之外,小型區域網的計算機也可以安上NetBEUI協議。另外還有一點要注意,如果一台只裝了TCP/IP協議的WINDOWS98機器要想加入到WINNT域,也必須安裝NetBEUI協議。

IPX/SPX協議本來就是Novell開發的專用於NetWare網路中的協議,但是也非常常用--大部分可以聯機的游戲都支持IPX/SPX協議,比如星際爭霸,反恐精英等等。雖然這些游戲通過TCP/IP協議也能聯機,但顯然還是通過IPX/SPX協議更省事,因為根本不需要任何設置。除此之外,IPX/SPX協議在非區域網絡中的用途似乎並不是很大.如果確定不在區域網中聯機玩游戲,那麼這個協議可有可無。

參考資料:網路-網路七層協議

5. 物理層標准協議

物理層標准協議。
物理層(或稱物理層,PhysicalLayer)是計算機網路OSI模型中最低的一層。物理層規定:為傳輸數據所需要的物理鏈路創建、維持、拆除,而提供具有機械的,電子的,功能的和規范的特性。簡單的說,物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。區域網與廣域網皆屬第1、2層。物理層是OSI的第一層,它雖然處於最底層,卻是整個開放系統的基礎。物理層為設備之間的數據通信提供傳輸媒體及互連設備,為數據傳輸提供可靠的環境。如果您想要用盡量少的詞來記住這個第一層,那就是「信號和介質」。OSI採納了各種現成的協議,其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理層協議。

6. OSI七層模型的每一層都有哪些協議謝謝!

第一層:物理層

物理層規定了激活、維持、關閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的物理媒體。只是說明標准。在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。

屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45、fddi令牌環網等。

第二層:數據鏈路層

數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。數據鏈路層協議的代表包括:ARP、RARP、SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等

第三層:網路層

網路層負責對子網間的數據包進行路由選擇。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。在這一層,數據的單位稱為數據包(packet)。網路層協議的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。

第四層:傳輸層

傳輸層是第一個端到端,即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外,傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。在這一層,數據的單位稱為數據段(segment)。傳輸層協議的代表包括:TCP、UDP、SPX等

第五層:會話層

會話層管理主機之間的會話進程,即負責建立、管理、終止進程之間的會話。會話層還利用在數據中插入校驗點來實現數據的同步。會話層協議的代表包括:RPC、SQL、NFS 、X WINDOWS、ASP

第六層:表示層

表示層對上層數據或信息進行變換以保證一個主機應用層信息可以被另一個主機的應用程序理解。表示層的數據轉換包括數據的加密、壓縮、格式轉換等。表示層協議的代表包括:ASCII、PICT、TIFF、JPEG、 MIDI、MPEG

第七層:應用層

應用層為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。應用層協議的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

(6)計算機網路物理層協議分析擴展閱讀:

談到網路不能不談OSI參考模型,OSI參考模型(OSI/RM)的全稱是開放系統互連參考模型(Open SystemInterconnection Reference Model,OSI/RM),它是由國際標准化組織ISO提出的一個網路系統互連模型。雖然OSI參考模型的實際應用意義不是很大,但其的確對於理解網路協議內部的運作很有幫助,也為我們學習網路協議提供了一個很好的參考

七層理解:

物理層:物理介面規范,傳輸比特流,網卡是工作在物理層的。

數據層:成幀,保證幀的無誤傳輸,MAC地址,形成EHTHERNET幀

網路層:路由選擇,流量控制,IP地址,形成IP包

傳輸層:埠地址,如HTTP對應80埠。TCP和UDP工作於該層,還有就是差錯校驗和流量控制。

會話層:組織兩個會話進程之間的通信,並管理數據的交換使用NETBIOS和WINSOCK協議。QQ等軟體進行通訊因該是工作在會話層的。

表示層:使得不同操作系統之間通信成為可能。

應用層:對應於各個應用軟

7. 計算機網路協議有哪些,具體作用什麼

目前網路協議有許多種,但是最基本的協議是TCP/IP協議,許多協議都是它的子協議。下面我們就對TCP/IP協議作一下簡單介紹。

1 TCP/IP協議基礎

TCP/IP協議包括兩個子協議:一個是TCP協議(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議),另一個是IP協議(Internet Protocol,互聯網協議),它起源於20世紀60年代末。

在TCP/IP協議中,TCP協議和IP協議各有分工。TCP協議是IP協議的高層協議,TCP在IP之上提供了一個可靠的,連接方式的協議。TCP協議能保證數據包的傳輸以及正確的傳輸順序,並且它可以確認包頭和包內數據的准確性。如果在傳輸期間出現丟包或錯包的情況,TCP負責重新傳輸出錯的包,這樣的可靠性使得TCP/IP協議在會話式傳輸中得到充分應用。IP協議為TCP/IP協議集中的其它所有協議提供「包傳輸」功能,IP協議為計算機上的數據提供一個最有效的無連接傳輸系統,也就是說IP包不能保證到達目的地,接收方也不能保證按順序收到IP包,它僅能確認IP包頭的完整性。最終確認包是否到達目的地,還要依靠TCP協議,因為TCP協議是有連接服務。

在計算機服務中如果按連接方式來分的話,可分為「有連接服務」和「無連接服務」兩種。「有連接服務」必須先建立連接才能提供相應服務,而「無連接服務」則不需先建立連接。TCP協議是一種典型的有連接協議,而UDP協議則是典型的無連接服務。

TCP/IP協議所包括的協議和工具

TCP/IP協議是一組網路協議的集合,它主要包括以下幾方面的協議和工具。

·TCP/IP協議核心協議

這些核心協議除了自身外,還包括用戶數據報協議(UDP協議)、地址代理協議(ARP協議)以及網間控制協議(ICMP協議)。這組協議提供了一系列計算機互連和網路互連的標准協議。

·應用介面協議

這類協議主要包括Windows套接字(Socket,用於開發網路應用程序)、遠程調用、NetBIOS協議(用於建立邏輯名和網路上的會話)和網路動態數據交換(Network,用於通過網路共享嵌入在文本中的信息)。

·基本的TCP/IP協議互連應用協議

主要包括finger、ftp、rep、rsh、telnet、tftp等協議。這些工具協議使得Windows系統用戶使用非Microsoft系統計算機上(如UNIX系統計算機)的資源成為可能。

·TCP/IP協議診斷工具

這些工具包括arp、hostname、ipconfig、nbstat、netstat、ping和route,它們可用來檢測並恢復TCP/IP協議網路故障。

·有關服務和管理工具

這些服務和管理工具包括FTP伺服器服務(用於在兩個遠程計算機之間傳輸文件,這是遠程式控制制通信中的關鍵功能)、網際命名服務WINS(用於在一個網際上動態記錄和詢問計算機的名字)、動態計算機配置協議DHCP(用於在Windows NT計算機上自動配置TCP/IP協議)以及TCP/IP協議列印(主要用於遠程列印和網路列印)。

·簡單網路管理協議代理(SNMP)

這個工具允許通過使用管理工具(如「Sun Net Manages」 或「HP Open View」),從遠程管理Windows NT計算機。

(2)TCP/IP的主要協議簡述

為了使讀者能全面了解一些基本的網路通信協議和服務,本節就對TCP/IP協議所包括的幾種主要協議進行簡要說明。

·遠程登錄協議(Telnet)

Telnet協議是用來登錄到遠程計算機上,並進行信息訪問,通過它可以訪問所有的資料庫、聯機游戲、對話服務以及電子公告牌,如同與被訪問的計算機在同一房間中工作一樣,但只能進行些字元類操作和會話。

·文件傳輸協議(Ftp)

這是文件傳輸的基本協議,有了FTP協議就可以把的文件進行上傳,也可從網上得到許多應用程序和信息(下載),有許多軟體站點就是通過FTP協議來為用戶提供下載任務的,俗稱「FTP伺服器」。最初的FTP程序是工作在UNIX系統下的,而目前的許多FTP程序是工作在Windows系統下的。FTP程序除了完成文件的傳送之外,還允許用戶建立與遠程計算機的連接,登錄到遠程計算機上,並可在遠程計算機上的目錄間移動。

·電子郵件服務(Email)

電子郵件服務是目前最常見、應用最廣泛的一種到聯網服務。通過電子郵件,可以與Internet上的任何人交換信息。電子郵件的快速、高效、方便以及價廉,越來越得到了廣泛的應用,目前只要是上過網的網民就肯定用過電子郵件這種服務。目前,全球平均每天約有幾千萬份電子郵件在網上傳輸。

·WWW服務

WWW服務(3W服務)也是目前應用最廣的一種基本互聯網應用,我們每天上網都要用到這種服務。通過WWW服務,只要用滑鼠進行本地操作,就可以到達世界上的任何地方。由於WWW服務使用的是超文本鏈接(HTML),所以可以很方便的從一個信息頁轉換到另一個信息頁。它不僅能查看文字,還可以欣賞圖片、音樂、動畫。最流行的WWW服務的程序就是微軟的IE瀏覽器。

·簡單郵件傳輸協議(SMTP)

SMTP是TCP/IP協議族的一個成員,這種協議認為你的計算機是永久連接在Internet上的,而且認為你在網路上的計算機在任何時候是可以被訪問的。它適用於永久連接在Internet的計算機,但無法使用通過SLIP/PPP協議連接的用戶接收電子郵件。解決這個問題的辦法是在郵件計算機上同時運行SMTP和POP協議的程序,SMTP負責郵件的發送和在郵件計算機上的分揀和存儲,POP協議負責將郵件通過SLIP/PPP協議連接傳送到用戶計算機上。

·信息服務(Gopher)

Gopher最早出現在1991年,它是第一個操作簡便、使用廣泛的從Internet伺服器上獲取信息的客戶應用程序。除了操作簡便外,它的另一個特點是速度快。Gopher運行時,將顯示一個互動式的供用戶選擇的菜單,菜單中的選項由簡單的短句組成,每個短句通常指向另一個菜單,並最終指向有用的文件。Gopher是幫助用戶在Internet信息海洋中搜索有用信息的導航器。用戶只要關心瀏覽的內容,而不必關心具體的伺服器。

·文件檢索服務(Archie)

它是一個從整個Internet上匿名FTP伺服器獲取文件的服務。其完全依賴於匿名FTP系統的管理員,他們將站點在全世界的Archie伺服器進行了注冊,Archie僅通過文件名進行檢索。
2 IP協議

目前正在使用的IP協議是第4版的,稱之為「IPv4」,新版本的IP協議正在完善過程中,它就是經常可以在各大IT媒體中見到的IPv6。IPv6所要解決的主要是IPv4協議中IP地址遠遠不夠的現象。IPv4所採用的是32位,而IPv6則是128位,是原來的4倍。IPv6所提供的IP地址數已可算是天文數字了,據專家們分析,這個數字的IP地址可以使全球的每一個人都可擁有10以上的IP地址,這么多的IP地址相信再也不會出現IPv4那樣除了美國外,各國都出現IP地址短缺現象,為將來實現移動上網打下了堅實的基礎。但這屬於較新技術,在此就不作詳細介紹,本文仍以目前主流的IPv4協議為基礎進行介紹。

IP協議的功能是把數據報在互聯的網路上傳送,通過將數據報在一個個IP協議模塊間傳送,直到目的模塊。網路中每個計算機和網關上都有IP協議模塊。數據報在一個個模塊間通過路由處理網路地址傳送到目的地址,因此搜尋網路地址對於IP協議十分重要的功能。另外,因為各個網路上的數據報大小可能不同,所以數據報的分段也是IP協議的不可或缺的功能,不然對於一些網路帶寬較窄的網路,大的數據報就無法正確傳輸了。下面主要介紹我們初級學者所關心的現行方面問題。

(1)IP地址

在計算機定址中經常會遇到「名字」、「地址」和「路由」這三個術語,它們之間是有較大區別的。名字是要找的,就像的人名一樣;而地址是用來指出這個名字在什麼地方,就像人的住址一樣;路由是解決如何到達目的地址的問題,就像已經知道了某個人住在什麼地方,現在要考慮走什麼路線、採用什麼交通工具到達目的地方最為簡便。

這里所介紹的IP協議主要是解決地址的問題。名字和地址進行解析的工作是由其上層協議--TCP協議完成。IP協議模塊將地址和本地網路地址加以映射(就像寫信一樣,IP協議只負責把收、發信人的地址寫上,把信投進郵箱就可不管了),而將本地網路地址和路由進行映射則是低層協議(如路由協議)的任務,所以說IP協議是一個無連接的服務。

IP協議要尋找的「地址」是32位長(4個分段的16進制組成),由網路號(網路ID)和主機號(主機ID)兩部分構成,按照IP協議規定網際網路上的地址共有A、B、C、D、E五類.

按照IP協議規定網際網路上的地址共有A、B、C、D、E五類·A類IP地址:用前面8位來標識網路號,其中規定最前面一位為「0」,24位標識主機地址,即A類地址的第一段取值(也即網路號)可以是「00000001 ̄01111111」之間任一數字,轉換為十進制後即為1~128之間。主機號沒有做硬性規定,所以它的IP地址范圍為「1.0.0.0-128.255.255.255」。A類地址是為大型政府網路而提供,因為A地址中有10.0.0.0-10.255.255.254和127.0.0.0-127.255.255.254這兩段地址有專門用途,所以全世界總共只有126個可能的A類網路。每個A類網路最多可以連接16777214台計算機,這類地址數是最少的,但這類網路所允許連接的計算機是最多的。

·B類IP地址:用前面16位來標識網路號,其中最前面兩位規定為「10」,16位標識主機號,也就是說B類地址的第一段「10000000 ̄10111111」,轉換成十進制後即為128~191之間,第一段和第二段合在一起表示網路地址,它的地址范圍為「128.0.0.0-191.255.255.255」。B類地址適用於中等規模的網路,全世界大約有16000個B類網路,每個B類網路最多可以連接65534台計算機。這類IP地址通常為中等規模的網路提供。其中172.16.0.0-172.31.255.254地址段有專門用途。

·C類IP地址:用前面24位來標識網路號,其中最前面三位規定為「110」,8位標識主機號。這樣C類地址的第一段取值為「11000000 ̄11011111」之間,轉換成十進制後即為192~223。第一段、第二段、第三段合在一起表示網路號,最後一段標識網路上的主機號,它的地址范圍為「192.0.0.0-223.255.255.255」。C類地址適用於校園網等小型網路,每個C類網路最多可以有254台計算機。這類地址是所有的地址類型中地址數最多的,但這類網路所允許連接的計算機是最少的。這類IP地址可分配給任何有需要的人。其中192.168.0.0-192.168.255.255為企業區域網專用地址段。

·D類地址:它用於多重廣播組,一個多重廣播組可能包括1台或更多主機,或根本沒有。D類地址的最高位為1110,第一段八位體為「11100000 ̄11101111」,轉換成十進制即為224 ̄239,剩餘的位設計客戶機參加的特定組,它的地址范圍為「224.0.1.1-239.255.255.255」。在多重廣播操作中沒有網路或主機位,數據包將傳送到網路中選定的主機子集中,只有注冊了多重廣播地址的主機才能接收到數據包。Microsoft支持D類地址,用於應用程序將多重廣播數據發送到網路間的主機上,包括WINS和Microsoft NetShow。

·E類地址:這是一個通常不用的實驗性地址,保留作為以後使用。E類地址的最高位為11110,第一段八位體為「11110000 ̄11110111」,轉換成十進制即為240 ̄247。

IPv4協議中對首段位為248 ̄254 的地址段暫無規定。

其實還有一類IP地址,就是以「127」開頭的IP地址,這類IP地址也是屬於保留使用的,這類地址屬於環路測試類IP地址。這類IP地址不能作為計算機的IP地址用,也就不能在網路上使用這樣的IP地址來標識計算機的位置,更不能通過在瀏覽器或者其他搜索位置輸入這樣的IP地址,來搜索想要查找的計算機,因為它只能在本地計算機上用於測試使用。

其實還有一類IP地址,就是以「127」開頭的IP地址,這類IP地址也是屬於保留使用的,這類地址屬於環路測試類IP地址。這類IP地址不能作為計算機的IP地址用,也就不能在網路上使用這樣的IP地址來標識計算機的位置,更不能通過在瀏覽器或者其他搜索位置輸入這樣的IP地址,來搜索想要查找的計算機,因為它只能在本地計算機上用於測試使用。

其實還有一類IP地址,就是以「127」開頭的IP地址,這類IP地址也是屬於保留使用的,這類地址屬於環路測試類IP地址。這類IP地址不能作為計算機的IP地址用,也就不能在網路上使用這樣的IP地址來標識計算機的位置,更不能通過在瀏覽器或者其他搜索位置輸入這樣的IP地址,來搜索想要查找的計算機,因為它只能在本地計算機上用於測試使用。

(2) 子網掩碼和域名

以上介紹的是網路IP地址,但隨著網路的發展,IPv4標准中的IP地址遠不夠用,為了解決這一矛盾,於是又在IP地址加上子網掩碼來進一步識別。在TCP/IP協議中規定,A類網路的子網掩碼格式為「255.0.0.0」形式,後面的「0」可以為「0 ̄254」之間任一數字。B類網路的子網掩碼格式為「255.255.0.0」,C類網路的子網掩碼為格式為「255.255.255.0」,同樣其中的「0」可以是「0 ̄254」之間任一數字。如果沒有子網,可以為「0」,也可以不配置,如果有子網則一定要配置。

前面介紹的IP地址都是以數字形式表示計算機的地址,這種IP地址人們記憶起來是非常困難的。對非計算機和網路的專業人士來說,記住這種地址是很不現實的。因此,Internet還採用域名地址來表示每台計算機。通過為每台計算機建立IP地址與域名地址之間的映射關系,用戶可以在網上避開難以記憶的IP地址,而用域名地址來唯一標記網上的計算機。域名地址與IP地址的關系類似於一個人的姓名與身份證號碼之間的關系。

要把計算機連入Internet,必須獲得網上唯一的IP地址與對應的域名地址。域名地址由域名系統(DNS)管理。每個連到Internet的網路中都有至少一個DNS伺服器,其中存有該網路中所有計算機的域名和對應的IP地址,通過與其他網路的DNS伺服器相連就可以找到其他站點。這也是在TCP/IP協議屬性中要進行DNS配置的原因。

域名地址也是分段表示的,每段分別授權給不同的機構管理,各段之間用圓點(.)分隔。與IP地址相反,各段自左至右級別是越來越高。

8. 計算機網路中五層協議的體系結構的物理層為什麼沒有使用協議

物理層主要是說的設備介質(如網線等)和一種電波信號,最主要的是就是根具0,1 的電流進行傳輸的,不須要什麼協議的支持。

1,物理層;其主要功能是:主要負責在物理線路上傳輸原始的二進制數據。

2、數據鏈路層;其主要功能是:主要負責在通信的實體間建立數據鏈路連接。

3、網路層;其主要功能是:要負責創建邏輯鏈路,以及實現數據包的分片和重組,實現擁塞控制、網路互連等功能。

4、傳輸層;其主要功能是:負責向用戶提供端到端的通信服務,實現流量控制以及差錯控制。

5、應用層;其主要功能是:為應用程序提供了網路服務。

(8)計算機網路物理層協議分析擴展閱讀:

物理層要解決的主要問題:

(1)物理層要盡可能地屏蔽掉物理設備和傳輸媒體,通信手段的不同,使數據鏈路層感覺不到這些差異,只考慮完成本層的協議和服務。

(2)給其服務用戶(數據鏈路層)在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流(一般為串列按順序傳輸的比特流)的能力,為此,物理層應該解決物理連接的建立、維持和釋放問題。

(3)在兩個相鄰系統之間唯一地標識數據電路。

9. 計算機網路中五層協議它們分別的主要功能是什麼它們具體分別是在哪裡(從硬體層面上談)實現的

1,物理層;其主要功能是:主要負責在物理線路上傳輸原始的二進制數據。

2、數據鏈路層;其主要功能是:主要負責在通信的實體間建立數據鏈路連接。

3、網路層;其主要功能是:要負責創建邏輯鏈路,以及實現數據包的分片和重組,實現擁塞控制、網路互連等功能。

4、傳輸層;其主要功能是:負責向用戶提供端到端的通信服務,實現流量控制以及差錯控制。

5、應用層;其主要功能是:為應用程序提供了網路服務。

物理層和數據鏈路層是由計算機硬體(如網卡)實現的,網路層和傳輸層由操作系統軟體實現,而應用層由應用程序或用戶創建實現。

(9)計算機網路物理層協議分析擴展閱讀:

應用層是體系結構中的最高層。應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需要。這里的進程就是指正在運行的程序。

應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換
和遠地操作,而且還要作為互相作用的應用進程的用戶代理,來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能。應用層直接為用戶的應用進程提供服務。

傳輸層的任務就是負責主機中兩個進程之間的通信。網際網路的傳輸層可使用兩種不同協議:即面向連接的傳輸控制協議TCP,和無連接的用戶數據報協議UDP。

面向連接的服務能夠提供可靠的交付,但無連接服務則不保證提供可靠的交付,它只是「盡最大努力交付」。這兩種服務方式都很有用,備有其優缺點。在分組交換網內的各個交換結點機都沒有傳輸層。

網路層負責為分組交換網上的不同主機提供通信。在發送數據時,網路層將運輸層產生的報文段或用戶數據報封裝成分組或包進行傳送。

在TCP/IP體系中,分組也叫作IP數據報,或簡稱為數據報。網路層的另一個任務就是要選擇合適的路由,使源主
機運輸層所傳下來的分組能夠交付到目的主機。

10. 試述五層協議的網路體系結構的要點,包括各層的主要功能

1.應用層

應用層的任務是通過應用進程間的交互來完成特定網路應用。應用層協議定義的是應用進程間通信和交互的規則。

不同的網路應用需要不同的協議,如萬維網應用的HTTP協議,支持電子郵件的SMTP協議,支持文件傳送的FTP協議等

2.運輸層

運輸層的任務是負責為兩個主機中進程之間的通信提供通用的數據傳輸服務。應用進程利用該服務傳送應用層 報文。

所謂通用,是指並不針對某個特定網路的應用。而是多種應用可以使用同一個運輸層服務。

運輸層主要使用以下兩種協議:

傳輸控制協議TCP (提供面向連接的,可靠的數據傳輸服務,數據傳輸的單位是報文段)

用戶數據報協議UDP(提供無連接的,盡最大努力交付,其數據傳輸的單位是用戶數據報)

3.網路層

網路層為分組交換網上不同主機提供通信服務。網路層將運輸層產生的報文段或用戶數據報封裝成分組和包進行傳送。

4.數據鏈路層

兩台主機間的數據傳輸,總是一段一段在數據鏈路上傳送的,這就需要使用專門的鏈路層協議。在兩個相鄰節點間的鏈路上傳送幀,每一幀包括數據和必要的控制信息(如同步信息,地址信息,差錯控制等)

三個基本問題:封裝成幀,透明傳輸,差錯檢測

5.物理層

在物理層上所傳數據單位是比特。

(10)計算機網路物理層協議分析擴展閱讀:網路體系結構是指通信系統的整體設計,它為網路硬體、軟體、協議、存取控制和拓撲提供標准。它廣泛採用的是國際標准化組織(ISO)在1979年提出的開放系統互連(OSI-Open System Interconnection)的參考模型。