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計算機網路五個層次協議

發布時間: 2023-03-01 05:21:59

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。

(1)計算機網路五個層次協議擴展閱讀:

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。

Ⅱ 五種常用的網路協議

網路協議是為計算機網路進行數據交換而建立的規則,各台計算機之間必須使用相同的網路協議才能進行通信,每一個都有它重要的意義。而我們常用的五種網路協議包括:HTTP協議【網頁功能】、POP3協議【收郵件】、SMTP協議【發郵件】、FTP協議【文件傳輸】、DNS協議【地址解析】。

Ⅲ 計算機的網路協議分成幾層

TCP/IP參考模型將計算機網路協議劃分為4層,以下不屬於這4層的是物理層。基於TCP/IP的參考模型將協議分成四個層次,它們分別是:網路訪問層、網際互聯層(主機到主機)、傳輸層、和應用層。

網路訪問層是以IP為代表的網路協議, 這是真正的互聯網通信,兩台電腦之間可能鏈路層傳出的數據協議不一樣,但是都轉換成統一的IP數據協議,通過網線進行通信。

鏈路層主要包括設備驅動程序,網卡,以及區域網,將操作系統上的數據以位流形式封裝成幀,往上發送,也將來自上一層的數據幀,拆裝為位流形式的數據轉發到電腦操作系統中。

運輸層是以TCP,UDP協議為主,因為IP協議發送的數據可靠性不高,並且是最多精確到電腦,TCP協議採用超時重傳、發送和接收端到端的確認分組等機制確保數據傳輸的可靠度,並且可以精確到進程,將數據傳遞給進程。

應用層對應於OSI參考模型的高層,為用戶提供所需要的各種服務,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等。

(3)計算機網路五個層次協議擴展閱讀:

在TCP/TP協族中,網路層IP提供的是一種不可靠的服務。它只是盡可能快地把分組從源節點送到目的節點,但不提供任何可靠性的保證。Tcp在不可靠的ip層上,提供了一個可靠的運輸層,為了提供這種可靠的服務,TCP採用了超時重傳、發送和接收端到端的確認分組等機制。

在7層模型中,每一層都提供一個特殊的網路功能。從網路功能的角度觀察:下面4層(物理層、數據鏈路層、網路層和傳輸層)主要提供數據傳輸和交換功能,即以節點到節點之間的通信為主;第4層作為上下兩部分的橋梁,是整個網路體系結構中最關鍵的部分;

而上3層(會話層、表示層和應用層)則以提供用戶與應用程序之間的信息和數據處理功能為主。簡言之,下4層主要完成通信子網的功能,上3層主要完成資源子網的功能。

Ⅳ 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。

(4)計算機網路五個層次協議擴展閱讀: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。

Ⅳ 計網5:分層結構、協議、介面、服務

發送文件前要完成的工作:
1.發起通信的計算機必須將數據通信的通路進行激活。
2.要告訴網路如何識別目的主機。
3.發起通信的計算機要查明目的主機是否開機,並且與網路連接正常。
4.發起通信的計算機要弄清楚,對方計算機中文件管理程序是否已經做好准備工作。(如是否有足夠的空間存儲)
5.確保差錯和意外可以解決。
6.其他。。

因為問題非常多,因此考慮將大問題分解成小問題,所以分層。

1.各層之間相互獨立,每層只實現一種相對獨立的功能。
2.每層之間界面自然清晰,易於理解,相互交流盡可能少。
3.結構上可分割開。每層都採用最合適的技術來實現。
4.保持下層對上層的獨立性,上層單向使用下層提供的服務。
5.整個分層結構應該能促進標准化工作。

1.實體:第n層中的活動元素稱為n層實體。同一層的實體叫對等實體。
2.協議:為進行網路中的對等實體數據交換而建立的規則、標准或約定稱為網路協議。(協議是水平的,因為是對等層次之間使用的)
協議三大要素:
語法:規定傳輸數據的格式(例如數據如何分割)
語義:規定所要完成的功能
同步:規定各種操作的順序(例如數據報發送順序)
3.介面(訪問服務點SAP):上層使用下層服務的入口。
4.服務:下層為相鄰上層提供的功能調用。(垂直)

SDU服務數據單元:為完成用戶所要求的功能而應傳送的數據。
PCI協議控制信息:控制協議操作的信息。
PDU協議數據單元:對等層次之間傳送的數據單位。

PCI+SDU=PDU
圖示(上層的PDU作為下層的SDU):

1.網路體系結構是從功能上描述計算機結構。
2.計算機網路體系結構簡稱網路體系結構,是分層結構。
3.每層遵循某個/些網路協議以完成本層功能。
4.計算機網路體系結構是計算機網路的各層及其協議的集合。
5.第n層在向n+1層提供服務時,此服務不僅包含第n層本身的功能,還包含由下層服務提供的功能。
6.僅僅在相鄰層間有介面,且所提供服務的具體實現細節對上一層完全屏蔽。
7.體系結構是抽象的,而實現是指能運行的一些軟體和硬體。

Ⅵ 計算機網路有幾層協議

第一層:物理層,代表設備:網卡,網線,光纖,atm線纜等。第二層:數據鏈路層,代表設備:二層交換機,hub。第三層:網路層,代表設備:路由器,三層交換機,防火牆。第四層:傳輸層,代表協議:tcp,udp。之後的5-7層就是各種協議的表示了。這個主要是開發人員用的多一些,如http,smtp,ftp等等。

計算機:

計算機俗稱電腦,是現代一種用於高速計算的電子計算機器,可以進行數值計算,又可以進行邏輯計算,還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行,自動、高速處理海量數據的現代化智能電子設備。由硬體系統和軟體系統所組成,沒有安裝任何軟體的計算機稱為裸機。可分為超級計算機、工業控制計算機、網路計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類,較先進的計算機有生物計算機。




Ⅶ 計算機網路之五層協議

一:概述

計算機網路 (網路)把許多 計算機 連接在一起,而 互聯網 則把許多網路連接在一起,是 網路的網路 。網際網路是世界上最大的互聯網。

以小寫字母i開始的internet( 互聯網或互連網 )是 通用 名詞,它泛指由多個計算機網路互連而成的網路。在這些網路之間的通信協議(通信規則)可以是 任意 的。

以大寫字母I開始的Interent( 網際網路 )是 專有 名詞,它指當前全球最大的、開放的、由眾多網路相互連接而成的特定計算機網路,它採用的是 TCP/IP 協議族 作為通信規則,且其前身是美國的 ARPANET 。

網際網路現在採用 存儲轉發 的 分組交換 技術,以及三層網際網路服務提供者(ISP)結構。

網際網路按 工作方式 可以劃分為 邊緣 部分和 核心 部分,主機在網路的邊緣部分,作用是進行信息處理。 路由器 是在網路的核心部分,作用是:按存儲轉發方式進行 分組交換 。

計算機通信是計算機的 進程 (運行著的程序)之間的通信,計算機網路採用 通信方式 :客戶–伺服器方式和對等連接方式(P2P方式)

按作用 范圍 不同,計算機網路分為:廣域網WAN,城域網MAN,區域網LAN和個人區域網PAN。

五層協議 的體系結構由:應用層,運輸層,網路層,數據鏈路層和物理層。

<1>:應用層 : 是體系結構中的最高層,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 。

<2>:運輸層 :任務是負責向 兩個主機中的進程之間的通信提供可靠的端到端服務 ,應用層利用該服務傳送應用層報文。

TCP :提供面向連接的,可靠的數據傳輸服務,其數據傳輸的單位是報文段。

UDP :提供無連接的,盡最大努力的數據傳輸服務,不保證數據傳輸的可靠性。

<3>網路層: 網路層的任務就是要選擇合適的路由,在發送數據時, 網路層把運輸層產生的報文段或者用戶數據報 封裝 成分組或包進行交付給目的站的運輸層。

<4>數據鏈路層: 數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀(frame)為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。

<5>:物理層: 物理層的任務就是 透明 地傳送比特流,物理層還要確定連接電纜插頭的 定義 及 連接法 。

運輸層最重要的協議是:傳輸控制協議 TCP 和用戶數據報協議 UDP ,而網路層最重要的協議是網路協議 IP 。

分組交換的優點:高效、靈活、迅速、可靠。

網路協議主要由三個要素組成:   (1)語法:即數據和控制信息的結構或者格式; (2)語義:即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。 (3)同步:即事件實現順序的詳細說明。

二:物理層

物理層的主要任務:描述為確定與 傳輸媒體 的 介面 有關的一些特性。

機械特性 :介面所用接線器的形狀和尺寸,引腳數目和排列,固定和鎖定裝置等,平時常見的各種規格的插件都有嚴格的 標准化的規定 。

電氣特性 :介面電纜上的各條線上出現的電壓 范圍 。

功能特性 :某條線上出現的某一電平的點電壓表示何種 意義 ;

過程特性 :指明對不同功能的各種可能事件的出現 順序 。

通信的目的 是: 傳送消息 , 數據 是運送消息的 實體 。 信號 是數據的電氣或電磁的表現。

根據信號中代表 參數 的取值方式不同。 信號分為 : 模擬信號 (連續無限)+ 數字信號 (離散有限)。代表數字信號不同的離散數值的基本波形稱為 碼元 。

通信 的雙方信息交互的方式來看,有三中 基本方式 :

單向 通信(廣播)

雙向交替 通信(**半雙工**_對講機)

雙向同時 通信( 全雙工 _電話)

調制 :來自信源的信號常稱為基帶信號。其包含較多低頻成分,較多信道不能傳輸低頻分量或直流分量,需要對其進行調制。

調制分為 兩大類 : 基帶調制 (僅對波形轉換,又稱 編碼 ,D2D)+ 帶通調制 (基帶信號頻率范圍搬移到較高頻段, 載波 調制,D2M)。

編碼方式 :

不歸零制 (正電平1/負0)

歸零制度 (正脈沖1/負0)

曼徹斯特編碼 (位周期中心的向上跳變為0/下1)

差分曼徹斯特編碼 (每一位中心處有跳變,開始辯解有跳變為0,無跳變1)

帶通調制方法 : 調 幅 ( AM ):(0, f1) 。調 頻 ( FM ):(f1, f2) 。調 相 ( PM ):(0 , 180度) 。

正交振幅調制(QAM)物理層 下面 的 傳輸媒體 (介質): 不屬於任何一層 。包括有: 引導性傳輸媒體 :雙絞、同軸電纜、光纜 、 非引導性傳輸媒體 :短波、微波、紅外線。

信道復用技術 : 頻分復用 :(一樣的時間佔有不不同資源) ; 時分復用 :(不同時間使用同樣資源) ;統計時分復用、波分復用(WDM)、碼分復用(CDM)。

寬頻接入技術 : 非對稱數字用戶線 ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line)(用數字技術對現有的模擬電話用戶線進行改造)

三:數據鏈路層

數據鏈路層使用的 信道 有 兩種類型: * 點對點(PPP) 信道+ 廣播*信道

點對點信道的數據鏈路層的協議數據單元- -幀

數據鏈路層協議有許多, 三個基本問題 是共同的

封裝成楨

透明傳輸

差錯檢測

區域網的數據鏈路層拆成兩個子層,即 邏輯鏈路層(LLC) 子層+ 媒體接入控制(MAC) 子層;

適配器的作用:

計算機與外界區域網的連接是通過通信適配器,適配器本來是主機箱內插入的一塊網路介面板,又稱網路介面卡,簡稱( 網卡 )。

乙太網採用 無連接 的工作方式,對發送的數據幀 不進行編號 ,也不要求對方發回確認,目的站收到差錯幀就丟掉。

乙太網採用的協議是:具有 沖突檢測 的 載波監聽多點接入 ( CSMA/CD )。協議的要點是: 發送前先監聽,邊發送邊監聽,一旦發現匯流排出現了碰撞,就立即停止發送。

乙太網的硬體地址 , MAC 地址實際上就是適配器地址或者適配器標識符。 48位長 , 乙太網最短幀長:64位元組。爭用期51.2微秒。

乙太網適配器有 過濾 功能:只接收 單播幀,廣播幀,多播幀 。

使用 集線器 可以在 物理層 擴展乙太網(半雙工),使用 網橋 可以在 數據鏈路層 擴展乙太網(半雙工),網橋轉發幀時, 不改變幀 的源地址。網橋 優點 :對幀進行轉發過濾,增大 吞吐量 。擴大網路物理范圍,提高 可靠 性,可 互連 不同物理層,不同MAC子層和不同速率的乙太網。 網橋 缺點 :增加時延,可能產生廣播風暴。

透明網橋 : 自學習 辦法處理接收到的幀。

四:網路層

TCP/IP 體系中的網路層向上只提供簡單靈活的、無連接,盡最大努力交付的數據報服務。網路層不提供服務質量的承諾,不保證分組交付的時限, 進程 之間的通信的 可靠性 由 運輸層 負責。

一個IP地址在整個網際網路范圍內是唯一的,分類的 IP地址 包括A類( 1~126 )、B類( 128~191 )、C類( 192~223 單播地址)、D類( 多播 地址)。

分類的IP地址由 網路號欄位 和 主機號欄位 組成。

物理地址(硬體地址)是數據鏈路層和物理層使用的地址,而 IP 地址是網路層和以上各層使用的地址,是一種 邏輯地址 ,數據鏈路層看不見數據報的IP地址。

IP首部中的 生存時間 段給出了IP數據報在網際網路中經過的 最大路由器數 ,可防止IP數據報在互聯網中無限制的 兜圈 子。

地址解析協議 ARP(Address Resolution Protocol) 把IP地址解析為 硬體地址 ,它解決 同一個區域網的主機或路由器的IP地址和硬體地址的映射問題 ,是一種解決地址問題的協議。以目標IP地址為線索,用來定位一個下一個應該接收數據分包的網路設備對應的MAC地址。如果目標主機不再同一鏈路上時,可以通過ARP查找下一跳路由器的MAC地址,不過ARP只適用於IPV4,不能用於IPV6,IPV6中可以用ICMPV6替代ARP發送鄰居搜索消息。

路由選擇協議有兩大類: 內部網關 協議(RIP和OSPE)和 外部網關 協議(BGP-4)。

網際控制報文協議 ICMP (Internet Control Message Protocol )控制報文協議。是IP層協議,ICMP報文作為IP數據報的數據,加上首部後組成IP數據報發送出去,使用ICMP並不是實現了可靠傳輸。ICMP允許主機或者路由器 報告差錯 情況和 提供有關異常 的情況報告。

ICMP是一個重要應用是分組網間探測 PING

與單播相比,在一對多的通信中,IP多播可大大節約網路資源, IP多播使用D類地址,IP多播需要使用 網際組管理協議IGMP 和多播路由選擇協議。

五: 運輸層

網路層為主機之間提供邏輯通信,運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信。

運輸層有兩個協議 TCP和UDP

運輸層用一個 16位 埠號來標志一個埠。

UDP特點 :無連接、盡最大努力交付、面向報文、無擁塞控制、支持一對一,多對一,一對多,多對多的交互通信。首部開銷小。

TCP特點: 面向連接,每一條TCP連接只能是點對點、提供可靠的交付服務,提供全雙工通信、面向位元組流。

TCP用主機的IP地址加上主機上的埠號作為TCP連接的端點,這樣的端點就叫 套接字 。

流量控制 是一個 端到端 的問題,是接收端抑制發送端發送數據的速率,以方便接收端來得及接收。 擁塞控制 是一個全局性過程,涉及到所有的主機,所有的路由器,以及與降低網路傳輸性能有關的所有因素。

TCP擁塞控制採用四種演算法: 慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復 。

傳輸有 三個連接 :連接建立、數據傳送、連接釋放。

TCP連接建立採用三次握手機制,連接釋放採用四次握手機制。

六:應用層

文件傳送協議FTP 使用 TCP 可靠傳輸服務。FTP使用客戶伺服器方式,一個FTP伺服器進程可同時為多個客戶進程提供服務。在進行文件傳輸時,FTP的客戶和伺服器之間要建立兩個並行的TCP連接,控制連接和數據連接,實際用於傳輸文件的是 數據連接 。

萬維網 WWW 是一個大規模,聯機式的信息儲藏所,可以方便從網際網路上一個站點鏈接到另一個站點。

萬維網使用 統一資源定位符URL 來標志萬維網上的各種文檔,並使每一個文檔在整個網際網路的范圍內具有唯一的標識符 URL 。