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计算机网络协议栈中五个层次

发布时间: 2022-05-18 03:59:31

‘壹’ 究竟网络有几个层次

为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信,以便在更大的范围内建立计算机网络,国际标准化组织(ISO)在1978年提出了“开放系统互联参考模型”,即着名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层,自下而上依次为:物理层(Physics Layer)、数据链路层(Data Link Layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Transport Layer)、会话层(Session Layer)、表示层(Presentation Layer)、应用层(Application Layer)。其中第四层完成数据传送服务,上面三层面向用户。

除了标准的OSI七层模型以外,常见的网络层次划分还有TCP/IP四层协议以及TCP/IP五层协议

1)物理层(Physical Layer)

激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠的物理媒体。简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。物理层记住两个重要的设备名称,中继器(Repeater,也叫放大器)和集线器。

2)数据链路层(Data Link Layer)

数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。为达到这一目的,数据链路必须具备一系列相应的功能,主要有:如何将数据组合成数据块,在数据链路层中称这种数据块为帧(frame),帧是数据链路层的传送单位;如何控制帧在物理信道上的传输,包括如何处理传输差错,如何调节发送速率以使与接收方相匹配;以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。

有关数据链路层的重要知识点:

1>数据链路层为网络层提供可靠的数据传输;

2>基本数据单位为帧;

3> 主要的协议:以太网协议;

4> 两个重要设备名称:网桥和交换机。

3)网络层(Network Layer)

网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送,具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。如果您想用尽量少的词来记住网络层,那就是“路径选择、路由及逻辑寻址”。

网络层中涉及众多的协议,其中包括最重要的协议,也是TCP/IP的核心协议——IP协议。IP协议非常简单,仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP协议的主要功能有:无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、因特网报文协议ICMP、因特网组管理协议IGMP。具体的协议我们会在接下来的部分进行总结,有关网络层的重点为:

1> 网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。此外,网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能;

2> 基本数据单位为IP数据报;

3> 包含的主要协议:

IP协议(Internet Protocol,因特网互联协议);

ICMP协议(Internet Control Message Protocol,因特网控制报文协议);

ARP协议(Address Resolution Protocol,地址解析协议);

RARP协议(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析协议)。

4> 重要的设备:路由器

4)传输层(Transport Layer)

第一个端到端,即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外,传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。

传输层的任务是根据通信子网的特性,最佳的利用网络资源,为两个端系统的会话层之间,提供建立、维护和取消传输连接的功能,负责端到端的可靠数据传输。在这一层,信息传送的协议数据单元称为段或报文。

网络层只是根据网络地址将源结点发出的数据包传送到目的结点,而传输层则负责将数据可靠地传送到相应的端口。

有关网络层的重点:

1>传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输以及端到端的差错控制和流量控制问题;

2> 包含的主要协议:TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议)、UDP协议(User Datagram Protocol,用户数据报协议);

3> 重要设备:网关。

5)会话层

会话层管理主机之间的会话进程,即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。

6)表示层

表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。

7)应用层

为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。

会话层、表示层和应用层重点:

1> 数据传输基本单位为报文;

2> 包含的主要协议:FTP(文件传送协议)、Telnet(远程登录协议)、DNS(域名解析协议)、SMTP(邮件传送协议),POP3协议(邮局协议),HTTP协议(Hyper Text Transfer Protocol)。

摘抄

‘贰’ 什么是网络协议有那些常见的网络协议其中又包含那些层次

为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合称之为网络协议。
常见的网络协议有:
1、TCP/IP协议:作为互联网的基础协议,TCP/IP是目前最流行的网络协议,但TCP/IP协议在局域网中的通信效率并不高;
2、NetBEUI协议:即NetBios Enhanced User Interface ,或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本,曾被许多操作系统采用,例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI协议在许多情形下很有用,是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议,安装后不需要进行设置,特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外,小型局域网的计算机也可以安上NetBEUI协议;
3、IPX/SPX协议:本来就是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议,但是也非常常用--大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议,比如星际争霸,反恐精英等等。虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机,但显然还是通过IPX/SPX协议更省事,因为根本不需要任何设置。除此之外,IPX/SPX协议在非局域网络中的用途似乎并不是很大.如果确定不在局域网中联机玩游戏,那么这个协议可有可无。‍
‍不同的网络协议工作于不同的网络层次,按照osi/rm开放系统互联标准模型,网络层次划分为7层,自下而上依次为:物理层(Physics Layer)、数据链路层(Data Link Layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Transport Layer)、会话层(Session Layer)、表示层(Presentation Layer)、应用层(Application Layer)。

‘叁’ TCP/IP协议划分为几个层次各个层次的作用是什么

TCP/IP协议共划分为4个层次,各个层次的作用如下:

1、链路层

链路层有时也称作数据链路层或网络接口层,通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。

它们一起处理与电缆(或其他任何传输媒介)的物理接口细节。把链路层地址和网络层地址联系起来的协议有ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)和RARP(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析协议)。

2、网络层

网络层处理分组在网络中的活动,例如分组的选路。在TCP/IP协议族中,网络层协议包括IP协议(Internet Protocol,网际协议)、ICMP协议(Internet Control Message Protocol,网际控制报文协议)和IGMP协议(Internet Group Management Protocol,网际组管理协议)。

3、传输层

传输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在TCP/IP协议族中,有两个互不相同的传输协议:TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)。

4、应用层

应用层负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供下面这些通用的应用程序:Telnet远程登录、SMTP、FTP、HTTP应用层负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供下面这些通用的应用程序:Telnet远程登录、SMTP、FTP、HTTP等。

(3)计算机网络协议栈中五个层次扩展阅读:

TCP/IP协议的特点:

(1)协议标准是完全开放的,可以供用户免费使用,并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。

(2)独立于网络硬件系统,可以运行在广域网,更适合于互联网。

(3)网络地址统一分配,网络中每一设备和终端都具有一个唯一地址。

(4)高层协议标准化,可以提供多种多样可靠网络服务。

‘肆’ TCP/IP的五个层是什么

五个层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。

假设两台机器AB,以A给B发信息,作为例子解释:
【物理层】
目标:实现AB之间可以发送01信号
意义:就是物理上实现连接,AB之间用网线连接;或者无线链接。
【数据链路层】
目标:把信息编码成01,并找到B后发给它。
编码:将信息封装成一个数据包,包括头和数据两部分;头里面包含了A和B的物理地址,世上任何两台机器有唯一的物理地址。
发送:A以广播的形式,发给所有A可以发送到的机器,如果自己是B则拿过来,如果不是则丢弃。
【网络层】
目标:改善数据包发送的范围,减少网络负担。
问题:由于A会发送给所有机器,则如果连接的机器越多负担越重。
方案:将世界的机器分区域,一个区域内的网络通过广播发送,区域之间则通过新协议(IP)交流。
协议:物理地址是网卡本身的地址,IP4,IP6则是人为分配的地址,可以通过子网掩码来判断AB是否属于同一个区域。
【传输层】
目标:区分AB上不同应用程序对网络的使用。
方案:通过端口(0-65535),0-1023已经被系统使用了;端口好像进入一个大厦后,要进入房间的门牌号,端口的选择则通过新协议(TCP/UDP)实现。
协议:TCP、UDP分别是两种可靠性级别不同的协议。
【应用层】
目标:实现对AB不同应用程序的数据编码。
原因:不同应用程序根据自己的需求,对数据进行A上编码和B上解码。

‘伍’ 请列举 TCP 协议簇中 5 个重要的协议功能和对应层次。

TCP/IP由四个层次组成:1、网络接口层:这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据报并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。 2、网间网层:负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。1是处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。2是处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。3是处理路径、流控、拥塞等问题。 3、传输层:提供应用程序间的通信。其功能包括:格式化信息流;提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送。 4、应用层:向用户提供一组常用的应用程序,比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。

‘陆’ 简述具有五层协议的网络体系结构中各层的主要功能。

物理层:以太网·调制解调器· 电力线通信(PLC) ·SONET/SDH· G.709 ·光导纤维· 同轴电缆 · 双绞线等

物理层(或称物理层,Physical Layer)是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除,而提供具有机械的,电子的,功能的和规范的特性。简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。局域网与广域网皆属第1、2层。

物理层是OSI的第一层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。如果您想要用尽量少的词来记住这个第一层,那就是“信号和介质”。

OSI采纳了各种现成的协议,其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议。

数据链路层:Wi-Fi(IEEE 802.11) · WiMAX(IEEE 802.16) ·ATM · DTM ·令牌环·以太网·FDDI ·帧中继· GPRS · EVDO ·HSPA · HDLC ·PPP· L2TP ·PPTP · ISDN·STP 等

数据链路层是OSI参考模型中的第二层,介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。为达到这一目的,数据链路必须具备一系列相应的功能,主要有:如何将数据组合成数据块,在数据链路层中称这种数据块为帧(frame),帧是数据链路层的传送单位;如何控制帧在物理信道上的传输,包括如何处理传输差错,如何调节发送速率以使与接收方相匹配;以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。

移动通信系统中Uu口协议的第二层,也叫层二或L2。

网络层协议:IP (IPv4 · IPv6) · ICMP· ICMPv6·IGMP ·IS-IS · IPsec · ARP · RARP等

网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。主要内容有:虚电路分组交换和数据报分组交换、路由选择算法、阻塞控制方法、X.25协议、综合业务数据网(ISDN)、异步传输模式(ATM)及网际互连原理与实现。

传输层协议:TCP · UDP · TLS ·DCCP· SCTP · RSVP · OSPF 等

传输层(Transport Layer)是ISO OSI协议的第四层协议,实现端到端的数据传输。该层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次,具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时,它将服务加以提高,以满足高层的要求;当网络层服务质量较好时,它只用很少的工作。传输层还可进行复用,即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。

传输层在终端用户之间提供透明的数据传输,向上层提供可靠的数据传输服务。传输层在给定的链路上通过流量控、分段/重组和差错控制。一些协议是面向链接的。这就意味着传输层能保持对分段的跟踪,并且重传那些失败的分段。

应用层协议: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

应用层位于物联网三层结构中的最顶层,其功能为“处理”,即通过云计算平台进行信息处理。应用层与最低端的感知层一起,是物联网的显着特征和核心所在,应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘,从而实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。

物联网应用层的核心功能围绕两个方面:

一是“数据”,应用层需要完成数据的管理和数据的处理;

二是“应用”,仅仅管理和处理数据还远远不够,必须将这些数据与各行业应用相结合。例如在智能电网中的远程电力抄表应用:安置于用户家中的读表器就是感知层中的传感器,这些传感器在收集到用户用电的信息后,通过网络发送并汇总到发电厂的处理器上。该处理器及其对应工作就属于应用层,它将完成对用户用电信息的分析,并自动采取相关措施。

(6)计算机网络协议栈中五个层次扩展阅读

TCP/IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个,作为互联网的基础协议,没有它就根本不可能上网,任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。不过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个,单机上网还好,而通过局域网访问互联网的话,就要详细设置IP地址,网关,子网掩码,DNS服务器等参数。

TCP/IP尽管是目前最流行的网络协议,但TCP/IP协议在局域网中的通信效率并不高,使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时,经常会出现不能正常浏览的现象。此时安装NetBEUI协议就会解决这个问题。

NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ,或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本,曾被许多操作系统采用,例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI协议在许多情形下很有用,是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议,安装后不需要进行设置,特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外,小型局域网的计算机也可以安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意,如果一台只装了TCP/IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域,也必须安装NetBEUI协议。

IPX/SPX协议本来就是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议,但是也非常常用--大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议,比如星际争霸,反恐精英等等。虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机,但显然还是通过IPX/SPX协议更省事,因为根本不需要任何设置。除此之外,IPX/SPX协议在非局域网络中的用途似乎并不是很大.如果确定不在局域网中联机玩游戏,那么这个协议可有可无。

参考资料:网络-网络七层协议

‘柒’ 试述五层协议的网络体系结构的要点,包括各层的主要功能

1.应用层

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。

不同的网络应用需要不同的协议,如万维网应用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议,支持文件传送的FTP协议等

2.运输层

运输层的任务是负责为两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用进程利用该服务传送应用层 报文。

所谓通用,是指并不针对某个特定网络的应用。而是多种应用可以使用同一个运输层服务。

运输层主要使用以下两种协议:

传输控制协议TCP (提供面向连接的,可靠的数据传输服务,数据传输的单位是报文段)

用户数据报协议UDP(提供无连接的,尽最大努力交付,其数据传输的单位是用户数据报)

3.网络层

网络层为分组交换网上不同主机提供通信服务。网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组和包进行传送。

4.数据链路层

两台主机间的数据传输,总是一段一段在数据链路上传送的,这就需要使用专门的链路层协议。在两个相邻节点间的链路上传送帧,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)

三个基本问题:封装成帧,透明传输,差错检测

5.物理层

在物理层上所传数据单位是比特。

(7)计算机网络协议栈中五个层次扩展阅读:网络体系结构是指通信系统的整体设计,它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。它广泛采用的是国际标准化组织(ISO)在1979年提出的开放系统互连(OSI-Open System Interconnection)的参考模型。

‘捌’ 因特网协议栈中的5个层次有哪些

因特网协议栈共有五层:应用层、传输层、网络层、链路层和物理层。

‘玖’ 因特网协议栈中的5个层次是什么 路由器处理因特网协议栈中的哪些层次

因特网协议栈共有五层:应用层、传输层、网络层、链路层和物理层。

‘拾’ 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。



(10)计算机网络协议栈中五个层次扩展阅读:

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。