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电脑网络应用层

发布时间: 2022-11-27 08:09:29

A. 计算机系统应用层的重点是什么

计算机应用层也称为应用实体(AE),它由若干个特定应用服务元素(SASE)和一个或多个公用应用服务元素(CASE)组成。每个SASE提供特定的应用服务,例如文件运输访问和管理(FTAM)、电子文电处理(MHS)、虚拟终端协议(VAP)等。CASE提供一组公用的应用服务,例如联系控制服务元素(ACSE)、可靠运输服务元素(RTSE)和远程操作服务元素(ROSE)等。
应用层也向表示层发出请求。应用层是开放系统的最高层,是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时,完成一系列业务处理所需的服务.其服务元素分为两类:公共应用服务元素CASE和特定应用服务元素SASE.
(1)电脑网络应用层扩展阅读:
开放式系统互连 (Open Systems Interconnection reference,OSI) 参考模型是一种抽象的分层模型。
OSI七层网络参考模型:
Layer 7:应用层(Application Layer)
Layer 6:表示层(Presentation Layer)
Layer 5:会话层(Session Layer)
Layer 4:传输层(Transport Layer)
Layer 3:网络层(Network Layer)
Layer 2:数据链路层(Data Link Layer)
Layer 1:物理层(Physical Layer)
TCP/IP协议模型:
应用层(Application Layer);
传输层(Transport Layer);
Internet层/网络层;
网络接入层(Network Access Layer)
应用层(Application Layer):该层为用于通信的应用程序和用于消息传输的底层网络提供接口。

B. 计算机网络之五层协议

一:概述

计算机网络 (网络)把许多 计算机 连接在一起,而 互联网 则把许多网络连接在一起,是 网络的网络 。因特网是世界上最大的互联网。

以小写字母i开始的internet( 互联网或互连网 )是 通用 名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议(通信规则)可以是 任意 的。

以大写字母I开始的Interent( 因特网 )是 专有 名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络,它采用的是 TCP/IP 协议族 作为通信规则,且其前身是美国的 ARPANET 。

因特网现在采用 存储转发 的 分组交换 技术,以及三层因特网服务提供者(ISP)结构。

因特网按 工作方式 可以划分为 边缘 部分和 核心 部分,主机在网络的边缘部分,作用是进行信息处理。 路由器 是在网络的核心部分,作用是:按存储转发方式进行 分组交换 。

计算机通信是计算机的 进程 (运行着的程序)之间的通信,计算机网络采用 通信方式 :客户–服务器方式和对等连接方式(P2P方式)

按作用 范围 不同,计算机网络分为:广域网WAN,城域网MAN,局域网LAN和个人区域网PAN。

五层协议 的体系结构由:应用层,运输层,网络层,数据链路层和物理层。

<1>:应用层 : 是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 。应用层协议定义的是 应用进程间通信和交互的规则 。

<2>:运输层 :任务是负责向 两个主机中的进程之间的通信提供可靠的端到端服务 ,应用层利用该服务传送应用层报文。

TCP :提供面向连接的,可靠的数据传输服务,其数据传输的单位是报文段。

UDP :提供无连接的,尽最大努力的数据传输服务,不保证数据传输的可靠性。

<3>网络层: 网络层的任务就是要选择合适的路由,在发送数据时, 网络层把运输层产生的报文段或者用户数据报 封装 成分组或包进行交付给目的站的运输层。

<4>数据链路层: 数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame)为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。

<5>:物理层: 物理层的任务就是 透明 地传送比特流,物理层还要确定连接电缆插头的 定义 及 连接法 。

运输层最重要的协议是:传输控制协议 TCP 和用户数据报协议 UDP ,而网络层最重要的协议是网络协议 IP 。

分组交换的优点:高效、灵活、迅速、可靠。

网络协议主要由三个要素组成:   (1)语法:即数据和控制信息的结构或者格式; (2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。 (3)同步:即事件实现顺序的详细说明。

二:物理层

物理层的主要任务:描述为确定与 传输媒体 的 接口 有关的一些特性。

机械特性 :接口所用接线器的形状和尺寸,引脚数目和排列,固定和锁定装置等,平时常见的各种规格的插件都有严格的 标准化的规定 。

电气特性 :接口电缆上的各条线上出现的电压 范围 。

功能特性 :某条线上出现的某一电平的点电压表示何种 意义 ;

过程特性 :指明对不同功能的各种可能事件的出现 顺序 。

通信的目的 是: 传送消息 , 数据 是运送消息的 实体 。 信号 是数据的电气或电磁的表现。

根据信号中代表 参数 的取值方式不同。 信号分为 : 模拟信号 (连续无限)+ 数字信号 (离散有限)。代表数字信号不同的离散数值的基本波形称为 码元 。

通信 的双方信息交互的方式来看,有三中 基本方式 :

单向 通信(广播)

双向交替 通信(**半双工**_对讲机)

双向同时 通信( 全双工 _电话)

调制 :来自信源的信号常称为基带信号。其包含较多低频成分,较多信道不能传输低频分量或直流分量,需要对其进行调制。

调制分为 两大类 : 基带调制 (仅对波形转换,又称 编码 ,D2D)+ 带通调制 (基带信号频率范围搬移到较高频段, 载波 调制,D2M)。

编码方式 :

不归零制 (正电平1/负0)

归零制度 (正脉冲1/负0)

曼彻斯特编码 (位周期中心的向上跳变为0/下1)

差分曼彻斯特编码 (每一位中心处有跳变,开始辩解有跳变为0,无跳变1)

带通调制方法 : 调 幅 ( AM ):(0, f1) 。调 频 ( FM ):(f1, f2) 。调 相 ( PM ):(0 , 180度) 。

正交振幅调制(QAM)物理层 下面 的 传输媒体 (介质): 不属于任何一层 。包括有: 引导性传输媒体 :双绞、同轴电缆、光缆 、 非引导性传输媒体 :短波、微波、红外线。

信道复用技术 : 频分复用 :(一样的时间占有不不同资源) ; 时分复用 :(不同时间使用同样资源) ;统计时分复用、波分复用(WDM)、码分复用(CDM)。

宽带接入技术 : 非对称数字用户线 ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line)(用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造)

三:数据链路层

数据链路层使用的 信道 有 两种类型: * 点对点(PPP) 信道+ 广播*信道

点对点信道的数据链路层的协议数据单元- -帧

数据链路层协议有许多, 三个基本问题 是共同的

封装成桢

透明传输

差错检测

局域网的数据链路层拆成两个子层,即 逻辑链路层(LLC) 子层+ 媒体接入控制(MAC) 子层;

适配器的作用:

计算机与外界局域网的连接是通过通信适配器,适配器本来是主机箱内插入的一块网络接口板,又称网络接口卡,简称( 网卡 )。

以太网采用 无连接 的工作方式,对发送的数据帧 不进行编号 ,也不要求对方发回确认,目的站收到差错帧就丢掉。

以太网采用的协议是:具有 冲突检测 的 载波监听多点接入 ( CSMA/CD )。协议的要点是: 发送前先监听,边发送边监听,一旦发现总线出现了碰撞,就立即停止发送。

以太网的硬件地址 , MAC 地址实际上就是适配器地址或者适配器标识符。 48位长 , 以太网最短帧长:64字节。争用期51.2微秒。

以太网适配器有 过滤 功能:只接收 单播帧,广播帧,多播帧 。

使用 集线器 可以在 物理层 扩展以太网(半双工),使用 网桥 可以在 数据链路层 扩展以太网(半双工),网桥转发帧时, 不改变帧 的源地址。网桥 优点 :对帧进行转发过滤,增大 吞吐量 。扩大网络物理范围,提高 可靠 性,可 互连 不同物理层,不同MAC子层和不同速率的以太网。 网桥 缺点 :增加时延,可能产生广播风暴。

透明网桥 : 自学习 办法处理接收到的帧。

四:网络层

TCP/IP 体系中的网络层向上只提供简单灵活的、无连接,尽最大努力交付的数据报服务。网络层不提供服务质量的承诺,不保证分组交付的时限, 进程 之间的通信的 可靠性 由 运输层 负责。

一个IP地址在整个因特网范围内是唯一的,分类的 IP地址 包括A类( 1~126 )、B类( 128~191 )、C类( 192~223 单播地址)、D类( 多播 地址)。

分类的IP地址由 网络号字段 和 主机号字段 组成。

物理地址(硬件地址)是数据链路层和物理层使用的地址,而 IP 地址是网络层和以上各层使用的地址,是一种 逻辑地址 ,数据链路层看不见数据报的IP地址。

IP首部中的 生存时间 段给出了IP数据报在因特网中经过的 最大路由器数 ,可防止IP数据报在互联网中无限制的 兜圈 子。

地址解析协议 ARP(Address Resolution Protocol) 把IP地址解析为 硬件地址 ,它解决 同一个局域网的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题 ,是一种解决地址问题的协议。以目标IP地址为线索,用来定位一个下一个应该接收数据分包的网络设备对应的MAC地址。如果目标主机不再同一链路上时,可以通过ARP查找下一跳路由器的MAC地址,不过ARP只适用于IPV4,不能用于IPV6,IPV6中可以用ICMPV6替代ARP发送邻居搜索消息。

路由选择协议有两大类: 内部网关 协议(RIP和OSPE)和 外部网关 协议(BGP-4)。

网际控制报文协议 ICMP (Internet Control Message Protocol )控制报文协议。是IP层协议,ICMP报文作为IP数据报的数据,加上首部后组成IP数据报发送出去,使用ICMP并不是实现了可靠传输。ICMP允许主机或者路由器 报告差错 情况和 提供有关异常 的情况报告。

ICMP是一个重要应用是分组网间探测 PING

与单播相比,在一对多的通信中,IP多播可大大节约网络资源, IP多播使用D类地址,IP多播需要使用 网际组管理协议IGMP 和多播路由选择协议。

五: 运输层

网络层为主机之间提供逻辑通信,运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。

运输层有两个协议 TCP和UDP

运输层用一个 16位 端口号来标志一个端口。

UDP特点 :无连接、尽最大努力交付、面向报文、无拥塞控制、支持一对一,多对一,一对多,多对多的交互通信。首部开销小。

TCP特点: 面向连接,每一条TCP连接只能是点对点、提供可靠的交付服务,提供全双工通信、面向字节流。

TCP用主机的IP地址加上主机上的端口号作为TCP连接的端点,这样的端点就叫 套接字 。

流量控制 是一个 端到端 的问题,是接收端抑制发送端发送数据的速率,以方便接收端来得及接收。 拥塞控制 是一个全局性过程,涉及到所有的主机,所有的路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。

TCP拥塞控制采用四种算法: 慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复 。

传输有 三个连接 :连接建立、数据传送、连接释放。

TCP连接建立采用三次握手机制,连接释放采用四次握手机制。

六:应用层

文件传送协议FTP 使用 TCP 可靠传输服务。FTP使用客户服务器方式,一个FTP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。在进行文件传输时,FTP的客户和服务器之间要建立两个并行的TCP连接,控制连接和数据连接,实际用于传输文件的是 数据连接 。

万维网 WWW 是一个大规模,联机式的信息储藏所,可以方便从因特网上一个站点链接到另一个站点。

万维网使用 统一资源定位符URL 来标志万维网上的各种文档,并使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符 URL 。

C. 计算机网络上逻辑上划分几个层次每个层次的功能是什么

七层: 物理层 、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

1、物理层功能 : O S I 模型的最低层或第一层,该层包括物理连网媒介,如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号;

2、数据链路层: O S I 模型的第二层,它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递;

3、网络层: O S I 模型的第三层,其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方路由到接收方;

4、传输层: O S I 模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率;

5、会话层: 负责在网络中的两节点之间建立和维持通信。 会话层的功能包括:建立通信链接,保持会话过程通信链接的畅通,同步两个节点之间的对 话,决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送;

6、表示层: 应用程序和网络之间的翻译官,在表示层,数据将按照网络能理解的方案进行格式化;这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同;

7、应用层: 负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序 ,应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。

D. 计算机osi里面第七层指的是应用层吗

OSI采用了分层的结构化技术,从下到上共分七层
(1)物理层:该层包括物理连网媒介,如电缆连线连接器。该层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。具体标准有RS232、RJ-45等。
(2)数据链路层:它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是将从网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧。常见的协议有IEEE802.3/.2、HDLC等。
(3)网络层:其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址并决定如何将数据从发送方路由到接收方。在TCP/P协议中,网络层具体协议有IP、ICMP等。
(4)传输层:主要负责确保数据可靠、顺序、无错地从A点传输到B点。如提供建立、维护和拆除传送连接的功能,选择网络层提供最合适的服务;在系统之间提供可靠的透明的数据传送,提供端到端的错误恢复和流量控制。在TCP/IP协议中,具体协议有TCP、UDP。
(5)会话层:负责在网络中的两节点之间建立和维持通信,以及提供交互会话的管理功能。常见的协议有RPC、SQL、NFS。
(6)表示层:如同应用程序和网络之间的翻译官,在表示层,数据将按照网络能理解的方案进行格式化,这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。表示层管理数据的解密加密、数据转换、格式化和文本压缩。常见的协议有JPEG、ASCI等。
(7)应用层:负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务,如事务处理程序、文件传送协议和网络管理等。在TCP/IP协议中,常见的协议有HTTP、Telnet、FTP等。

E. 计算机网络应用层的功能

计算机网络应用层的功能是用于为用户提供服务,是tcp/ip五层模型的最高层。从应用层看通讯,应该是两个通信端点之间进程之间的逻辑连接。例如:A主机访问了B主机,对于二者而言,虽然通信过程中存在多个物理链路。但是对应用层而言,他仅仅关注A程序到B程序的连接。

需要注意的是:因为应用层作为最高层的协议集合,所以对应用层协议的添加和去除显得更容易,并不用考虑上层协议的耦合。

(5)电脑网络应用层扩展阅读:

应用层协议:每个应用层协议都是为了解决一类应用问题,而解决问题需要通过位于不同主机的多个应用进程之间的通信和协同来完成,应用层的具体内容就是定义这些通信规则。

利用网络的应用程序有很多,包括web浏览器、电子邮件、远程登录、文件传输、网络管理等。能够让这些应用进行特定通信处理的正式应用层协议。TCP和IP等下层协议是不依赖于上层应用类型、使用性范围非常广的协议。而应用协议则是为了实现某种应用而设计和创造的协议。

F. 计算机网络——应用层-Web&HTTP

计算机网络系列博文——目录

20世纪90年代初
因特网应用

Web应用的组成

由对象组成。对象是一个文件,如HTML文件,JPEG图像,Java程序,视频片段等。
对象可通过一个URL地址寻址。
Web页面常由一个HTML基本文件和多个引用对象构成。

URL(Uniform Resoure Locator):统一资源定位器 RFC1738

用以寻址Web对象
由一个存放对象的服务器主机名和对象路径名构成。

HTTP 由客户端程序和服务端程序实现,二者通过交换HTTP报文会话。
HTTP规范定义了HTTP客户端和服务端之间的通信协议。

Web浏览器实现HTTP客户端,请求、接收、展示Web对象
Web服务器实现HTTP服务端,响应客户的请求,发送对象

HTTP使用TCP作为支撑运输层协议。

端口:80

无状态协议 服务器不保存关于客户的任何信息
服务器向客户发送被请求的文件,而不存储任何关于客户的状态信息。

往返时间(Round-Trip Time,RTT)
一个短分组从客户到服务器然后再返回客户所花费的时间。

某客户和服务器的一次会话中,每个请求/响应对通过一个单独的TCP连接传输

HTTP 1.0版本使用非持续性连接

对多个待获得的web对象,客户端一次只请求一个对象,待前一个对象接收完毕后再发送对下一个对象的请求。

时间分析

浏览器通常支持并行的TCP连接。并行TCP连接数通常为5~10个。
对多个待获得的web对象,客户端一次可同时建立多个TCP连接,以同时请求多个web对象。
时间分析

某客户和服务器的一次会话中,所有请求/响应对经同一TCP连接传输

HTTP 1.1版本在默认方式下采用持续连接,但也可由客户端/服务器配置为非持续连接。

客户端只有收到前一个响应后才发送新的请求
可理解为同个TCP内的串行

时间分析

客户端只要遇到一个引用对象就尽快发出请求
可理解为同个TCP内的并行
HTTP 1.1的默认选项

时间分析

TCP 三次握手
1.客户向服务器发送一个小TCP报文段;
2.服务器用一个小TCP报文段做出确认和响应;
3.客户向服务器返回确认和一个HTTP请求报文;
4.服务器返回相应HTML文件;

HTTP规范
RFC 1945 , RFC 2616

用ASCII文本书写
HTTP协议有两类消息,请求消息(request)和响应消息(response)

请求行 HTTP请求报文的第一行

方法

首部行 请求行后继的其它行,包含一些会话信息

空行 回车换行,分隔首部行和实体体

实体体(entity body)
GET方法下实体体为空
POST方法下实体体包含表单信息

状态行

常见状态码

首部行

空行

实体体
包含了所请求的对象

HTTP是无状态协议,但cookie技术允许服务器识别用户
cookie在无状态的HTTP之上建立一个用户会话层

参见 [RFC 6265]

cookie组件

cookie技术的争议在于它可能泄露用户的隐私

代表原Web服务器来响应HTTP请求的网络实体

Web缓冲器通常由ISP购买并安装

允许缓存器证实其缓存的副本是新的。
如果缓存器有web对象最新的版本,则初始服务器不需要向缓存器发送该web对象

在HTTP请求消息中声明所持有版本的日期
If-modified-since: <date>

如果缓存的版本是最新的,则响应消息中不包含对象
HTTP/1.0 304 Not Modified

内容分发网络(Content Distribution Network,CDN)
基于缓存器技术,CDN公司在因特网上安装许多地理上分散的缓存器,使得大流量本地化。
有共享CDN(Akamai,Limelight),专用CDN(谷歌,微软)

G. 计算机网络体系结构的应用层是()和()的接口,其任务是——

计算机网络体系结构的应用层是(系统)和(用户)的接口,其任务是向用户提供各种直接的服务。

H. 计算机网络中应用层之下都有哪些地址,各包含多少位二进制数码

答: 首先我们要知道应用层下面有物理层,数据链路层,网络层和传输层,对应有 IP地址和MAC地址(物理地址),其中IP地址又有Ipv4和ipv6地址,前者为32位,后者为128位。 MAC地址包含48位二进制,希望可以帮助到你~

I. 计算机网络-OSI各层简介

本文参考以下优质文章,感谢各位大神对我学习的帮助:
牛客网-奔跑吧牛客-计算机网络之面试常考
非常推荐以上链接!

OSI协议:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

TCP/IP协议:网络接口层、 网际层、运输层、 应用层。

每一层的协议如下:

物理层:RJ45、CLOCK、IEEE802.3 (中继器,集线器,网关)

数据链路:PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC (网桥,交换机)

网络层:IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 (路由器)

传输层:TCP、UDP、SPX

会话层:NFS、SQL、NETBIOS、RPC

表示层:JPEG、MPEG、ASII

应用层:FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

每一层的作用如下:

物理层: 通过媒介传输比特,确定机械及电气规范(比特Bit)

数据链路层 :将比特组装成帧和点到点的传递(帧Frame)

网络层 :负责数据包从源到宿的传递和网际互连(包PackeT)

传输层 :提供端到端的可靠报文传递和错误恢复(段Segment)

会话层 :建立、管理和终止会话(会话协议数据单元SPDU)

表示层 :对数据进行翻译、加密和压缩(表示协议数据单元PPDU)

应用层 :允许访问OSI环境的手段(应用协议数据单元APDU)

J. 计算机网络的应用层有什么功能

计算机网络的应用层的功能有:

1、运输访问和管理

文件运输与远程文件访问是任何计算机网络最常用的两种应用。文件运输与远程访问所使用的技术是类似的

2、电子邮件

电子邮件与通用文件运输的另一个差别是,邮件文电是最高度结构化的文本。在许多系统中,每个文电除了它的内容外,还有大量的附加信息域,这些信息域包括发送方名和地址、接收方名和地址、投寄的日期和时刻、接收复写副本的人员表、失效日期、重要性等级、安全许可性以及其它许多附加信息。

3、虚拟终端

它实际上只是代有实际终端的抽象状态的一种抽象数据结构。这种抽象数据结构可由键盘和计算机两者操作,并把数据结构的当前状态反映在显示器上。

4、其它功能

(1)目录服务:它类似于电子电话本,提供了在网络上找人或查到可用服务地址的方法。

(2)远程作业录入:允许在一台计算机上工作的用户把作业提交到另一台计算机上去执行。

(3)图形:具有发送如工程图在远地显示和标绘的功能。

(4)信息通信:用于家庭或办公室的公用信息服务。例如智能用户电报、电视图文等。

(10)电脑网络应用层扩展阅读:

计算机网络各层的作用:

1、实体层(物理层)

物理层说白了就是那些连线,光纤、双绞线之类的。

2、链接层(数据链路层)

也是计算机网络的低层,他的作用就是将网络层交下来的数据封装成帧交给物理层,以及将从物理层接收的帧解析出数据交给网络层。(ps:数据在物理层一般叫帧,在网络层交IP数据报或者包)。像适配器、转发器、集线器、网桥、交换机都被归在链接层。

3、网络层

网络层的作用是向上层提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务,它不提供服务质量的承诺,它是为主机间提供逻辑通信。这里涉及到地址解析,路由等内容。常见的路由器可以归为网络层。

4、运输层

运输层是为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。传说中的TCP三次握手、四次握手就发生在这里。这里需要重点关注。

5、应用层

域名解析、HTTP、电子邮件等等都是应用层的范畴。应用层的协议比较多。