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计算机网络体系结构tcp模型

发布时间: 2022-10-31 22:51:53

1. osi参考模型与tcp/ip模型的区别是什么

osi参考模型与tcp/ip模型虽然都是网络互联模型,但是它们本质上还是有区别,具体区别如下。

一、两者网络模型层数不同

1、OSI参考模型分为7层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。虽然二者都采用了分层体系结构,将庞大而复杂的问题转化为着干个较小且易于处理的子问题。但是OSI参考模型没有TCP/IP模型简化。

2、TCP/IP模型严格来说是一个四层的体系结构。应用层、传输层、网络层和数据链路层都包含其中,虽然它有四层网络模型层数,只是因为在TCP/IP模型中TCP模型和IP模型最具代表性,所以被称为TCP/IP模型。它是保证网络数据信息及时、完整传输的两个重要的模型。

二、两者数据传输原理不同

1、TCP/IP模型当应用进程A的数据传送到应用层时,将其组织成应用层的数据服务单元,然后向下传输到传输层。第二步,在传输层收到该数据单元后与本层的控制报头构成传输层的数据服务单元。之后在传输层将报文传送到网络层时,由于网络层数据单元的长度有限制,所以传输层的长度被分为若干个较短的数据段。每个数据段再加上网络层的控制报头,就构成了网络层的数据服务单元。

网络层的分组传送到数据链路层时,加上数据链路层的控制信息后构成数据链路层的数据服务单元。 数据链路层的帧传送到物理层后,物理层将以比特流的方式通过传输介质传输出去。当比特流到达目的主机B时,再从物理层依层上传,每层对其对应层的控制报头进行处理,将用户数据交给高层,最终将进程A的数据送给主机B的进程B,实现了数据的透明传输。

2、OSI参考模型中数据的传输和TCP/IP模型原理是一样的,不过OSI参考模型在第二、三步骤中还要加上对表示层和会话层数据单元的封装。都是通过数据发送方的各层相当于将各自的控制信息添加到上层传来的数据上,然后一起打包继续向前传递,而数据接收方的各层则是将接到的数据包进行解压,去掉发送方对等层添加在数据上的控制信息,然后传递给上层,最终实现数据的传输。

三、两者的优点不同

1、OSI参考模型

分工合作,责任明确。它把性质相似的工作划分在同一层,性质相异的工作则划分到不同层。把每一层所负责的工作范围,都区分得很清楚,彼此不会重叠。

对等交谈。指所处的层级相同,对等交谈意指同一层找同一层谈,例如:第3层找第3层谈、第4层找第4层谈...依此类推。所以某一方的第N层只与对方的第N层交谈,是否收到、解读自己所送出的信息即可,因此不必关心对方的第N-1层或第N+1层会如何做。

逐层处理,层层负责。OSI参考模型中,第N层收到数据后,一定先把数据进行处理,才会将数据向上传送给第N+1层,处理无误后才向下传给第N-1层。任何一层收到数据时,都可以相信上一层或下一层已经做完它们该做的事,层级的多少还要考虑效率与实际操作的难易,并非层数越多越好。

2、tcp/ip模型

具有数据的时新性。TCP/IP模型的时效性则恰好具有时新性特点。它能利用高速运转的网络技术,及时捕捉科学有效的数据信息。并且能随着时间的变化,自动淘汰过时的无用信息,做到与时俱进。

具有数据的安全准确性。数据信息在传输过程中会一般会受传输者、接收者、传输渠道以及外部环境的影响。这些因素会不同程度上影响数据信息输送的及时性。而TCP/IP模型的数据传输,不仅能处理好复杂的信息结构,繁多的数据信息,还能维护数据信息的安全,确保数据信息的科学准确性。

具有传输技术的先进易用性。它主要采用的是先进的数据压缩技术。数据压缩就是文本编码的过程,以便将相同的数据信储存在更少的字节空间。文本占用空间减少、传输速度加快。数据压缩技术允许以最快的操作速度进行实时编码。

2. 计算机网络的组成和体系结构

一、计算机网络的基本组成

计算机网络是一个很复杂的系统,它由许多计算机软件、硬件和通信设备组合而成。下面对一个计算机网络所需的主要部分,即服务器、工作站、外围设备、网络软件作简要介绍。

1.服务器(Server)

在计算机网络中,服务器是整个网络系统的核心,一般是指分散在不同地点担负一定数据处理任务和提供资源的计算机,它为网络用户提供服务并管理整个网络,它影响着网络的整体性能。一般在大型网络中采用大型机、中型机和小型机作为网络服务器,可保证网络的可靠性。对于网点不多,网络通信量不大,数据安全性要求不太高的网络,可以选用高档微机作网络服务器。根据服务器在网络中担负的网络功能的不同,又可分为文件服务器、通信服务器和打印服务器等。在小型局域网中,最常用的是文件服务器。一般来说网络越大、用户越多、服务器负荷越大,对服务器性能要求越高。

2.工作站(Workstation)

工作站有时也称为“节点”或“客户机(Client)”,是指通过网络适配器和线缆连接到网络上的计算机,是网络用户进行信息处理的个人计算机。它和服务器不同,服务器是为整个网络提供服务并管理整个网络,而工作站只是一个接入网络的设备,它保持原有计算机的功能,作为独立的计算机为用户服务,同时又可按一定的权限访问服务器,享用网络资源。

工作站通常都是普通的个人计算机,有时为了节约经费,不配软、硬盘,称为“无盘工作站”。

3.网络外围设备

是指连接服务器和工作站的一些连线或连接设备,如同轴电缆、双绞线、光纤等传输介质,网卡(NIC)、中继器(Repeater)、集线器(Hub)、交换机(Switch)、网桥(Bridge)等,又如用于广域网的设备:调制解调器(Modem)、路由器(Router)、网关(Gateway)等,接口设备:T型头、BNC连接器、终端匹配器、RJ45头、ST头、SC头、FC头等。

4.网络软件

前面介绍的都是网络硬件设备。要想网络能很好地运行,还必须有网络软件。

通常网络软件包括网络操作系统(NOS)、网络协议软件和网络通信软件等。其中,网络操作系统是为了使计算机具备正常运行和连接上网的能力,常见的网络操作系统有UNIX、Linux、Novell Netware、Windows NT、Windows 2000 Server、Windows XP等;网络协议软件是为了各台计算能使用统一的协议,可以看成是计算机之间相互会话使用的语言;而运用协议进行实际的通信则是由通信软件完成的。

网络软件功能的强弱直接影响到网络的性能,因为网络中的资源共享、相互通信、访问控制和文件管理等都是通过网络软件实现的。

二、计算机网络的拓扑结构

所谓计算机网络的拓扑结构是指网络中各结点(包括连接到网络中的设备、计算机)的地理分布和互连关系的几何构形,即网络中结点的互连模式。

网络的拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等指标,常见的网络拓扑结构有总线型、星型、环型等,通过使用路由器和交换机等互连设备,可在此基础上构建一个更大网络。

1.总线型

在总线型结构中,将所有的入网计算机接入到一条通信传输线上,为防止信号反射,一般在总线两端连有终端匹配器如图6-1(a)。总线型结构的优点是信道利用率高,可扩充性好,结构简单,价格便宜。当数据在总线上传递时,会不断地“广播”,第一节点均可收到此信息,各节点会对比数据送达的地址与自己的地址是否相同,若相同,则接收该数据,否则不必理会该数据。缺点是同一时刻只能有两个网络结点在相互通信,网络延伸距离有限,网络容纳的节点数有限。在总线上只要有一个结点连接出现问题,会影响整个网络运行,且不易找到故障点。

图6-1 网络拓扑结构

2.星型

在星型结构中,以中央结点为中心,其他结点都与中央结点相连。每台计算机通过单独的通信线路连接到中央结点,由该中央结点向目的结点传送信息,如图6-1(b),因此,中央结点必须有较强的功能和较高的可靠性。

在已实现的网络拓扑结构中,这是最流行的一种。跟总线型拓扑结构相比,它的主要的优势是一旦某一个电缆线段被损坏了,只有连接到那个电缆段的主机才会受到影响,结构简单,建网容易,便于管理。缺点是该拓扑是以点对点方式布线的,故所需线材较多,成本相对较高,此外中央结点易成为系统的“瓶颈”,且一旦发生故障,将导致全网瘫痪。

3.环型

在环型结构中,如图6-1(c)所示,各网络结点连成封闭环路,数据只能是单向传递,每个收到数据包的结点都向它的下一结点转发该数据包,环游一圈后由发送结点回收。当数据包经过目标结点时,目标结点根据数据包中的目标地址判断出是自己接收,并把该数据包拷贝到自己的接收缓冲中。

环型拓扑结构的优点是:结构简单,网络管理比较简单,实时性强。缺点是:成本较高,可靠性差,网络扩充复杂,网络中若有任一结点发生故障都会使整个网络瘫痪。

三、计算机网络的体系结构

要弄清网络的体系结构,需先弄清网络协议是什么。

网络协议是两台网络上的计算机进行通信时使用的语言,是通信的规则和约定。为了在网络上传输数据,网络协议定义了数据应该如何被打成包、并且定义了在接收数据时接收计算机如何解包。在同一网络中的两台计算机为了相互通信,必须运行同一协议,就如同两个人交谈时,必须采用对方听得懂的语言和语速。

由于网络结点之间的连接可能是很复杂的,因此,为了减少协议设计的复杂性,在制定协议时,一般把复杂成分分解成一些简单成分,再将它们复合起来,而大多数网络都按层来组织,并且规定:(1)一般是将用户应用程序作为最高层,把物理通信线路作为最低层,将其间再分为若干层,规定每层处理的任务,也规定每层的接口标准;(2)每一层向上一层提供服务,而与再上一层不发生关系;(3)每一层可以调用下一层的服务传输信息,而与再下一层不发生关系。(4)相邻两层有明显的接口。

除最低层可水平通信外,其他层只能垂直通信。

层和协议的集合被称为网络的体系结构。为了帮助大家理解,我们从现实生活中的一个例子来理解网络的层次关系。假如一个只懂得法语的法国文学家和一个只懂得中文的中国文学家要进行学术交流,那么他们可将论文翻译成英语或某一种中间语言,然后交给各自的秘书选一种通信方式发给对方,如图6-2所示。

图6-2 中法文学家学术交流方式

下面介绍两个重要的网络体系结构:OSI参考模型和TCP/IP参考模型。

1.OSI参考模型

由于世界各大型计算机厂商推出各自的网络体系结构,不同计算机厂商的设备相互通信困难。为建立更大范围内的计算机网络,必然要解决异构网络的互连,因而国际标准化组织ISO于1977年提出“开放系统互连参考模型”,即着名的OSI(Open system interconnection/Reference Model)。它将计算机网络规定为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层等七层,受到计算机界和通信界的极大关注。

2.TCP/IP参考模型

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet protocol)协议是Internet使用的通信协议,由ARPANET研究中心开发。TCP/IP是一组协议集(Internet protocol suite),而TCP、IP是该协议中最重要最普遍使用的两个协议,所以用TCP/IP来泛指该组协议。

TCP/IP协议的体系结构被分为四层:

(1)网络接口层 是该模型的最低层,其作用是负责接收IP数据报,并通过网络发送出去,或者从网络上接收网络帧,分离IP数据报。

(2)网络层 IP协议被定义驻留在这一层中,它负责将信息从一台主机传到指定接收的另一台主机。主要功能是:寻址、打包和路由选择。

(3)传输层 提供了两个协议用于数据传输,即传输控制协议TCP和通用数据协议UDP,负责提供准确可靠和高效的数据传送服务。

(4)应用层 位于TCP/IP最高层,为用户提供一组常用的应用程序协议。例如:简单邮件传输协议SMTP、文件传协议FTP、远程登录协议Telnet、超文本传输协议HTTP(该协议是后来扩充的)等。随着Internet的发展,又开发了许多实用的应用层协议。

图6-3是TCP/IP模型和OSI模型的简单比较:

图6-3 TCP/IP模型和OSI模型的对比

3. 计算机网络技术:TCP/IP体系结构将网络分为哪几层TCP/IP体系结构与OSI模型的对应关系是

计算机网络技术:TCP/IP体系结构将网络分为应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层。

TCP/IP体系结构与OSI模型的对应关系是:osi的上三层对应tcp的应用层,传输层与网络层是一一对应的。

应用层、表示层、会话层三个层次提供的服务相差不是很大,所以在TCP/IP协议中,它们被合并为应用层一个层次。由于运输层和网络层在网络协议中的地位十分重要,所以在TCP/IP协议中它们被作为独立的两个层次。



(3)计算机网络体系结构tcp模型扩展阅读:

对不同种类的应用程序它们会根据自己的需要来使用应用层的不同协议,邮件传输应用使用了SMTP协议、万维网应用使用了HTTP协议、远程登录服务应用使用了有TELNET协议。

在TCP/IP协议中,网络接口层位于第四层。由于网络接口层兼并了物理层和数据链路层所以,网络接口层既是传输数据的物理媒介,也可以为网络层提供一条准确无误的线路。

4. 简述计算机网络的OSI体系结构模型和TCP/IP体系结构模型的内容及其特点

OSI(开放系统互联模型)分7层,
而TCP/IP模型一般分四层或五层(最底层网络接入层可以分为两层物理层和数据链路层),
现在网络层次术语仍然使用OSI模型所定义的层次结构,
但现在建立的大多数网络所使用的网络标准和协议是根据TCP/IP模型的。
OSI是早期的网络模型,相比较TCP/IP模型更符合现在的网络结构。

5. TCP/IP 中的OSI分层模型详解

      计算机网络最初的目的是连续一个个独立的计算机, 使他们组成一个个更强有力的计算环境。简而言之,就是为了提高生产力。从批处理时代到计算机网络时代, 毋庸置疑,都体现了这一目的。然而,现在却似乎有了微妙的变化。
      现代计算机网络的首要目的之一,可以说是链接人与人。置身于世界各地的人们可以通过网络建立联系、相互沟通、交流思想
      在计算机网络与信息通信领域里,人们经常提及“协议”一词。互联网中常用的具有代表性的协议有IP, TCP,HTTP等而 LAN(局域网)中常用的协议有 IPX/SPX等
      “计算机网络体系结构” 将这些网络协议进行了系统的归纳。TCP/IP就是IP、TCP、HTTP等协议的组合。现在 很多设备都支持TCP/IP。除此之外,还有很多其他类型的网络体系结构。例如,Novell公司的IPX/SPX、苹果公司的AppleTalk(仅限苹果公司使用)、IBM 公司开发的用于构建大规模的网络的SNA 以及前DEC公司开发的DECnet等。

      CPU 又叫中央处理器。它如同一台计算机的心脏,每个程序实际上都由他调度执行的。 CPU的性能很大程度上也决定着一台计算机的处理性能。 因此人们常说计算机的发展史实际上就是CPU的发展史。
      目前人们常用的CPU有 Intel Core、 Intela Tom以及 ARM Cortex等产品
      OS 译作操作系统,是一种基础软件。它集合了CPU管理,内存管理、计算机外围设备管理以及程序运行管理等重要功能,一个CPU通常在同一时间只能运行一个程序。 为了让多个程序同时执行,操作系统采用 CPU时间片轮转机制,在多个程序之间进行切换,合理调度。 这种方式叫做多任务调度。

      OSI 参考模型中,将通信协议中必要的功能 分成了7层。通过这些分层,使得 那些比较复杂的网络协议更加简单化。
      这一模型中, 每个分层都接受由他下一层所提供的特定服务,并且负责为自己的上一层提供特定的服务。上下层之间进行交互时所遵循的约定叫做“接口”。同一层 之间的交互所遵循的约定叫做“协议”。
      协议分层就如同计算机软件中的模块化开发。OSI 参考模型的建议是比较理想化的。他希望实现从第一层到第七次的模块,并将它们组合起来实现网络通信。分层可以将每个分层独立使用,即使系统中某些分层发生变化,也不会波及整个系统。因此可以构建一个扩展性和灵活性都很强的系统。 通过分层能够细分通信功能,更易于单独实现每个分层的协议,并界定每个分层的具体责任和义务。这些都属于分层的优点。
      而分层的劣势可能就在于过分模块化,是处理变得更加沉重以及每个模块都不得不实现相似的处理逻辑等问题

      OSI参考模型将这样一个复杂的协议整理并分为了易于理解的七层分层

      从字面意义上讲,有人可能会认为 TCP/IP 是指 TCP与IP两种协议。实际生活当中有时也确实是指着两种协议。然后再很多情况下,他只是利用了IP进行通信时所必须用到的协议群的统称。具体来说,IP或ICMP、TCP与UDP 、HTTP等等都属于TCP/IP的协议。他们与TCP或IP的关系紧密,是互联网必不可少的组成部分。TCP/IP 一词泛指这些协议,因此,有时也称TCP/IP 为国际协议族。

      我们上边写到的OSI参考模型中各个分层的作用,TCP/IP 诞生以来的各种协议其实也能对应到OSI参考模型中。如下图

      TCP/IP 的最底层是负责数据传输的硬件。这种硬件就相当于以太网或电话线路等物理层的设备。关于他的内容一直无法统一定义。因为只要人们在物理层面上所使用的传输媒介不同,网络的宽带、可靠性、安全性、延迟等都会有所不同,而在这些方面又没有一个既定的标准。总之,TCP/IP 是在网络互连的设备之间能够通信的前提下才被提出的协议。

      网络接口层利用以太网中的数据链路层进行通信,因此属于接口层。也就是说把它当做 NIC 起作用的 “驱动程序”也无妨。驱动程序是在操作系统与硬件之间起桥梁作用的软件。计算机的外围附加设备或扩展卡,不是直接插到电脑上或电脑的扩展槽上就能马上使用的,还需要响应的驱动程序的支持。例如换了一个NIC网卡,不仅需要硬件,还需要软件才能真正投入使用。因此,人们常常还需要在操作系统的基础上安装一些驱动软件以便使用这些附加硬件。

      互联网层使用IP协议,它相当于OSI 模型中的第三层网络层。IP协议基于IP地址转发分包数据。
      TCP/IP 协议 分层中的互联网层与传输层的功能通常有操作系统提供。尤其是路由器,他必须实现通过互联网层转发分组数据包的功能。此外 链接互联网的所有主机跟路由器必须实现IP的功能。其他链接互联网的网络设备就没必要一定实现IP或TCP的功能。
      IP 是跨越网络传送数据包,使整个互联网都能收到数据的协议。IP协议使数据能够发送到地球的另一端,这期间他使用IP 地址作为主机的标识。 IP还隐藏着数据链路层的功能。 通过IP 相互通信的主机之间不论经过怎样的底层数据链路都能实现通信。 虽然IP 也是分组交换的一种协议,但是他不具有重发机制。即使分组数据包未能到达对端主机也不会重发。因此 属于非可靠传输协议

      TCP/IP 的传输层有两个具有代表性的协议。该层的功能本身与OSI 参考模型中的传输层类似。
      传输层最主要的功能就是能够让应用程序之间实现通信。计算机内部,通常同一时间运行着多个程序。为此 必须分清是哪些程序与哪些程序 在进行通信。识别 这些应用程序的是端口号

      TCP/IP 的分层中,将OSI 参考模型中的会话层、表示层和应用层的功能都集中到了应用程序中实现。这些功能有时由一个单一的程序实现,有时也可能会由多个程序实现。因此 细看TCP/IP 的应用程序功能会实现,他不仅实现OSI模型中应用层的内容,还要实现会话层与表示层的功能。
      TCP/IP 应用的架构绝大多数属于客户端/服务端模型。提供服务的程序叫服务端,接受服务的程序叫客户端。在这种通信模式中, 提供服务的程序会预先被部署在主机上,等待接收任何时刻客户可能发送的请求。客户端可以随时发送请求给服务端, 有时服务端 可能会处理异常、超出负载等情况,这时客户端可以在等待片刻后重发一次请求。
      浏览器与服务端之间通信所用的协议是HTTP。所传输的数据的主要格式是HTML,WWW中的HTTP属于OSI应用层的协议, 而HTML 属于表示层。

TCP/IP 到底如果在媒介上进行传输的呢

      每个分层中都会对所发送的数据附加一个首部,在这个首部中包含了该层必要的信息,如发送的目标地址以及协议相关信息。通常,为协议提供的信息为包首部,所要发送的内容为数据。如图,在下一层的角度看,从上一分层收到的包全部都被认为是本层的数据。

      从TCP/IP 通信上看,甲给乙发送一封邮件, 我们用过这个例子来降价一个TCP/IP 通信的过程。

      分组数据包经过以太网的数据链路时的大致流程如上图,不过该图对各个包首部做了简化。
      包流动的时,从前往后依次被附加了以太网首部、IP包首部、TCP包首部以及应用自己的包首部和数据。而包的最后则追加了以太网包尾。
      每个包首部中至少都会包含两个信息:一个是发送端和接收端,另一个是上一层的协议类型。
      经过每个协议分层时,都必须有识别包发送端和接收端的信息。以太网会用MAC地址,IP会用IP地址,而TCP/UDP 则会用端口号作为识别两端主机的地址。即使是在应用程序中,像电子邮件地址这样的信息也是一种地址标识。这些地址信息都在每个包经由各个分层,附加到协议对应的包首部里边。
      此外,每个分层的包首部中还包含一个识别位,它是用来标识上一层协议的种类信息,例如 以太网的包首部中的以太网类型,IP 中的协议类型以及TCP/UDP 中的两个端口的端口号等都起着识别协议类型的作用。

包的接收流程是发送流程的逆序过程

6. 什么是网络体系结构简述OSI参考模型和TCP/IP两种体系结构的差别。

在计算机网络技术中,网络的体系结构指的是通信系统的整体设计,它的目的是为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准.现在广泛采用的是开放系统互连OSI(Open System Interconnection)的参考模型,它是用物理层、数据链路层、网络层、传送层、对话层、表示层和应用层七个层次描述网络的结构.你应该注意的是,网络体系结构的优劣将直接影响总线、接口和网络的性能.而网络体系结构的关键要素恰恰就是协议和拓扑。目前最常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等OSI

OSI当时是作为与IBM的SNA(SYSTEM NETWORK ARCHITECTURE 系统网络体系结构)的竞

争者出现的,为了防止IBM的SNA称为世界标准,而被一个公司所控制。这样做,可以让一个中性组

织-ISO来管理。但是,在OSI当中,会话层对大多数应用程序都没有用,表示层几乎是空的,而与此

相比,数据链路层和网络层的功能太多,随后又把它们分成了几个子层。除此之外,OSI还有一些问题

如寻址、流量控制和出错控制在各层重复出现,而网络管理和数据加密也没有出现在模型中。

最初标准的另一个缺点是完全忽略了无连接服务和连接协议。但是最严重的可能是:模型是由通信

方面的人主持制定的。计算机和通信的关系几乎没有提及,而某些决定对于计算机和软件的工作方式

完全不合适。

由于OSI模型和协议太复杂了,因此最初的实现又大又笨拙,而且很慢。不久后人们就把“OSI”和

“低质量”联系起来。虽然随着时间的推移,产品有了改进,但它以前的印象还留在人门心里。

TCP/IP

与之相反的是,TCP/IP模型第一次实现是做为UNIX的一部分而且非常好(更别提它是免费的)。

人们很快就开始使用它了,形成了一个庞大的用户群,这又反过来推动了改进,然后使用的人越来越

多。但是TCP/IP也有缺点

该模型没有明显的区分服务、接口和协议的概念。这一点OSI非常小心的进行了处理,因此对于使

用新技术来设计网络,TCP/IP模型并不是一个太好的模板。

完全不是通用的,而且不适合描述除TCP/IP模型以外的任何协议栈。

主机网络层在分层协议中根本不是通常意义下的层。它是一个接口,处于网络层和数据链路层之

间。

TCP/IP模型不区分甚至不提及物理层和数据链路层。

最后,虽然IP和TCP协议都被很好的设计,并且很好的实现了,但很多其他协议却很特别,通常是

由一些研究生来探索,直到他们觉得累了。未曾良好实现的协议就背免费发送,造成大量应用扎下根

来,因此很难背替换,现在就难堪了,比如TELNET,实际上背设计用于10字符每秒的机械式电传终

端,它不支持图形用户界面和鼠标,但是直到现在它还在被广泛的使用。

总的来说,除了本身的一些问题以外,OSI模型(去掉会话层和表示层)对于讨论计算机网络特别有

用。但是,OSI协议并没流行。TCP/IP模型正好相反,模型实际上不存在,但协议被广泛使用。

7. 简述TCP/IP的体系结构,并简要说明各层的功能

第五层——应用层:

应用层是体系结构中最高的。直接为用户的应用进程提供服务。

在因特网中的应用层协议很多,如支持万维网应用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议,支持文件传送的FTP协议等等。



第四层——运输层:

运输层负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。由于一个主机可同时运行多个进程,因此运输层有复用和分用的功能。复用,就是多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务。分用,就是把收到的信息分别交付给上面应用层中相应的进程。

运输层主要使用以下两种协议:

1、传输控制协议TCP面向连接的,数据传输的单位是报文段,能够提供可靠的交付。

2、用户数据包协议UDP无连接的,数据传输的单位是用户数据报,不保证提供可靠的交付,只能提供“尽最大努力交付”。

第三层——网络层:

网络层主要包括以下两个任务:

1、负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时,网络层把运输层残生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在TCP/IP体系中,由于网络层使用IP协议,因此分组也叫做IP数据报,或简称为数据报。

2、选中合适的路由,使源主机运输层所传下来的分组,能够通过网络中的路由器找到目的主机。

第二层——数据链路层:

数据链路层常简称为链路层,我们知道,两个主机之间的数据传输,总是在一段一段的链路上传送的,也就是说,在两个相邻结点之间传送数据是直接传送的(点对点),这时就需要使用专门的链路层的协议。

在两个相邻结点之间传送数据时,数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧(framing),在两个相邻结点之间的链路上“透明”地传送帧中的数据。

每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息、地址信息、差错控制等)。典型的帧长是几百字节到一千多字节。

注:”透明”是一个很重要的术语。它表示,某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。”在数据链路层透明传送数据”表示无轮什么样的比特组合的数据都能够通过这个数据链路层。因此,对所传送的数据来说,这些数据就“看不见”数据链路层。或者说,数据链路层对这些数据来说是透明的。

在接收数据时,控制信息使接收端能知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。这样,数据链路层在收到一个帧后,就可从中提取出数据部分,上交给网络层。

控制信息还使接收端能检测到所收到的帧中有无差错。如发现有差错,数据链路层就简单地丢弃这个出了差错的帧,以免继续传送下去白白浪费网络资源。如需改正错误,就由运输层的TCP协议来完成。

第一层——物理层:

物理层在物理层上所传数据的单位是比特。物理层的任务就是透明地传送比特流。

8. 什么是网络体系结构

计算机网络体系结构是指计算机网络层次结构模型,它是各层的协议以及层次之间的端口的集合。在计算机网络中实现通信必须依靠网络通信协议,目前广泛采用的是国际标准化组织(ISO)1997年提出的开放系统互联(Open System Interconnection,OSI)参考模型,习惯上称为ISO/OSI参考模型。

计算机网络体系结构的标准

由国际化标准组织ISO制定的网络体系结构国际标准是 OSI七层模型,但实际中应用最广泛的是 TCP/IP体系结构。换句话说,OSI七层模型只是理论上的、官方制定的国际标准,而TCP/IP体系结构才是事实上的国际标准。这看起来是不可理喻的,但这却是实际存在的,是一些历史原因造成的,无疑这些原因又是复杂的。

OSI标准的制定者以专家、学者为主,他们缺乏实际经验和商业驱动力,并且OSI标准自身运行效率也不怎么好。与此同时,由于Inernet在全世界覆盖了相当大的范围,并且占领市场的标准是TCP/IP体系结构,因此导致OSI标准没有市场背景,也就只是理论上的成果,并没有过多地应用于实践。

9. 简述计算机网络的OSI体系结构模型和TCP/IP体系结构模型的内容及其特点

OSI采用的是7层体系结构
而TCP/IP则将OSI的第5层的会话层和第6层的表示层全都划分到期自身的第5层---应用层
而OSI则是将这三层独立分开..
经历很长一段制定周期,将OSI复杂烦琐标准制定出来后,而TCP/IP却已经在互联网络上抢占了相当大的范围,而几乎也找不出厂家生产出符合OSI标准的产品。
OSI只是取得了理论成果,但市场化方面完全失败了。
大行其道的TCP/IP取得了市场的成功,至今开始流行。
在讨论计算机网络基础知识时候,可以将两个协议对照参考...
OSI是基于硬件的分层,TCP/IP是逻辑上的划分
osi是用于同种网络间的互联,而tcp/ip是用于不同网络间的互联,一开始两者的定位就不同,
所以二者的应用范围也不同,
OSI
Application
Layer
Presentation
Layer
Session
Layer
Transport
Layer
Network
Layer
Data
Link
Layer
Physical
Layer
TCP
/
IP
Application
Layer
Transport
Layer
Network
Layer
Data
Link
Layer
Host
to
network,
Physical
Layer
No
specific
protocol