传输层的功能

OSI七层协议各层功能及典型设备OSI 七层协议从上到下依次是：应⽤层、表⽰层、会话层、传输层、⽹络层、数据链路层、物理层；记忆则为 “应表会传⽹数物”应⽤层（application)1. 主要功能：⽤户接⼝、应⽤程序。

应⽤层向应⽤进程展⽰所有的⽹络服务。

当⼀个应⽤进程访问⽹络时，通过该层执⾏所有的动作。

2. 典型设备：⽹关3. 典型协议、标准和应⽤：TELNET, FTP, HTTP表⽰层(presentation)1. 主要功能：数据的表⽰、压缩和加密。

定义由应⽤程序⽤来交换数据的格式，该层负责协议转换、数据编码和数据压缩。

转发程序在该层进⾏服务操作。

2. 典型设备：⽹关3. 典型协议、标准和应⽤：ASCLL、PICT、TIFF、JPEG、 MIDI、MPEG会话层(session)1. 主要功能：会话的建⽴和结束，在分开的计算机上的两种应⽤程序之间建⽴⼀种虚拟链接，这种虚拟链接称为会话（session）。

会话层通过在数据流中设置检查点⽽保持应⽤程序之间的同步。

允许应⽤程序进⾏通信的名称识别和安全性的⼯作就由会话层完成。

2. 典型设备：⽹关3. 典型协议、标准和应⽤：RPC、SQL、NFS 、X WINDOWS、ASP传输层(transport)1. 主要功能：端到端控制，确保按顺序⽆错的发送数据包。

传输层把来⾃会话层的⼤量消息分成易于管理的包以便向⽹络发送2. 典型设备：⽹关3. 典型协议、标准和应⽤：TCP、UDP、SPX⽹络层(network)1. 主要功能：路由，寻址，⽹络层确定把数据包传送到其⽬的地的路径。

就是把逻辑⽹络地址转换为物理地址。

如果数据包太⼤不能通过路径中的⼀条链路送到⽬的地，那么⽹络层的任务就是把这些包分成较⼩的包。

2. 典型设备：路由器，⽹桥路由器3. 典型协议、标准和应⽤：IP、IPX、APPLETALK、ICMP数据链路层(data link)1. 主要功能：保证⽆差错的数据链路，⼀⽅⾯接收来⾃⽹络层（第三层）的数据帧并为物理层封装这些帧；另⼀⽅⾯数据链路层把来⾃物理层的原始数据⽐特封装到⽹络层的帧中。

第6章传输层教学目标：1、了解传输层的功能2、掌握TCP和UDP协议的工作原理3、理解TCP和UDP协议和上层通信机制教学重点：传输层的功能，TCP和UDP协议教学难点：TCP和UDP协议通信机制教学课时：4课时教学方法：讲解法、讨论法、演示法、练习法教学内容及过程：第6章传输层6.1内容简介传输层是OSI七层参考模型的第四层，它为上一层提供了端到端（end to end）的可靠的信息传递。

物理层使我们可以在各链路上透明地传送比特流。

数据链路层则增强了物理层所提供的服务，它使得相邻节点所构成的链路能够传送无差错的帧。

网络层又在数据链路层基础上，提供路由选择、网络互联功能。

而对于用户进程来说，我们希望得到的是端到端的服务，传输层就是建立应用间的端到端连接，并且为数据传输提供可靠或不可靠的链接服务。

6.2传输层简介一、传输层的定义传输层是OSI模型的第4层。

一般来说，OSI下3层的主要任务是数据通信，上3层的任务是数据处理。

该层的主要任务用一句话表示就是“向用户提供可靠的端到端的服务，处理数据包的传输差错、数据包的次序、处理传输连接管理等传输方面的问题，以保证报文的正确传输”。

二、传输层功能⏹连接管理⏹流量控制⏹差错检测⏹对用户请求的响应⏹建立无连接或面向连接的通信→面向连接：会话建立、数据传输、会话拆除→无连接：不保证数据的有序到达6.3TCP协议传输层协议为TCP（transmission control ptotocol），因此传输层也被称为TCP层。

TCP 协议是面向连接的端到端的可靠的传输层协议。

它支持多种网络应用程序，对下层服务没有多少要求，同时假定下层只能提供不可靠的数据报服务，并可以在多种硬件构成的网络上运行。

一、TCP分段格式⏹序列号和确认号（32比特）⏹ 窗口（16比特） ⏹ 校验和（16比特） ⏹ 数据（可变大小） ⏹ 头长度（4比特） ⏹ 标志（6比特） ⏹ FIN （完成） ⏹ PSH （推） ⏹ RST （复位） ⏹ SYN （同步） ⏹ 紧急指针（16比特） ⏹ 选项（可变长度） 二、TCP 的连接建立和拆除 1、TCP 的连接建立2、TCP 的连接建立发送 SYN接收 SYN1发送 SYN接收 SYN 发送 SYN, ACK接收 SYN123、TCP 连接建立4、TCP 连接拆除发送 SYN接收 SYN 发送 SYN, ACK建立会话123接收 SYN三、TCP 可靠传输技术当TCP 的连接建立好后，为保证数据传输的可靠，TCP 协议要求对传输的数据都进行确认，为保证确认的正常进行，TCP 协议首先对每一个分段都作了32位的编号，称为序列号。

OSI七层模型的定义和各层功能随着网络技术的不断发展，我们的生活已经离不开网络了。

而OSI七层模型是计算机网络体系结构的实质标准，它将计算机网络协议的通信功能分为七层，每一层都有着独特的功能和作用。

下面，我将以此为主题，深入探讨OSI七层模型的定义和各层功能。

1. 第一层：物理层在OSI七层模型中，物理层是最底层的一层，它主要负责传输比特流（Bit Flow）。

物理层的功能包括数据传输方式、电压标准、传输介质等。

如果物理层存在问题，整个网络都无法正常工作。

2. 第二层：数据链路层数据链路层负责对物理层传输的数据进行拆分，然后以帧的形式传输。

它的功能包括数据帧的封装、透明传输、差错检测和纠正等。

数据链路层是网络通信的基础，能够确保数据的可靠传输。

3. 第三层：网络层网络层的主要功能是为数据包选择合适的路由和进行转发。

它负责处理数据包的分组、寻址、路由选择和逻辑传输等。

网络层的存在让不同的网络之间能够互联互通，实现数据的全球传输。

4. 第四层：传输层传输层的功能是在网络中为两个端系统之间的数据传输提供可靠的连接。

它通过TCP、UDP等协议实现数据的可靠传输、分节与重组、流量控制、差错检测和纠正等。

5. 第五层：会话层会话层负责建立、管理和结束会话。

它的功能包括让在网络中的不同应用之间建立会话、同步数据传输和管理数据交换等。

6. 第六层：表示层表示层的作用是把数据转换成能被接收方识别的格式，然后进行数据的加密、压缩和解压缩等。

7. 第七层：应用层应用层是OSI模型中的最顶层，它为用户提供网络服务，包括文件传输、电流信箱、文件共享等。

应用层是用户与网络的接口，用户的各种应用软件通过应用层与网络进行通信。

OSI七层模型是计算机网络体系结构的基本标准，它将通信协议的功能划分为七层以便管理和开发。

每一层都有独特的功能和作用，共同构成了完整的网络通信体系。

只有了解并理解这些层次的功能，我们才能更好地利用网络资源，提高网络效率。

OSI参考模型七层结构及各层的作用
OSI参考模型分为七层结构，从下到上顺序依次为：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层
各层的作用：
物理层功能：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输率并监控数据出错率，实现数据流的透明传输；
数据链路层：在物理层提供的服务基础上，数据链路层在数据实体之间建立数据链路连接，传输以帧为单位的数据包，在采用差错控制和流量控制方法，是有差错的物理链路便成无差错的数据链路；
网络层：为分组通过网络选择合适的路径，实现路由选择和分组转发拥塞控制等；
传输层：向用户提供的端到端服务，处理数据报错误，数据包次序，向高层屏蔽了下层数据通讯细节；
会话层：维护两个计算机之间的传输链接，保证点到点传输不中断，以及管理数据交换等；
表示层：用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式，主要有数据格式交换，数据加密数据解秘，数据压缩等；‘
应用层：为应用软件提供服务。

计算机网络(第二版)课后习题答案计算机网络(第二版)课后习题答案一、绪论计算机网络是指在多个计算机之间传输数据和共享资源的系统。

随着互联网的普及和发展，计算机网络已经成为现代社会中不可或缺的组成部分。

本文将回答《计算机网络(第二版)》课后习题，并提供详细的解答。

二、物理层1. 什么是物理层？物理层的任务是什么？物理层是计算机网络模型中的第一层，主要负责传输比特流。

其任务包括确定物理传输媒介的规范、数据的编码认证、物理连接的建立和维护等。

2. 传输媒介可分为哪几种类型？各有什么特点？传输媒介可分为有线传输媒介和无线传输媒介两种类型。

有线传输媒介包括双绞线、同轴电缆和光纤等，其特点是传输速度快、传输距离较长、抗干扰能力强。

无线传输媒介包括无线电波和红外线等，其特点是灵活性高、易于扩展和部署，但传输速度和距离受到限制。

3. 什么是调制和解调？其作用是什么？调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。

调制和解调的作用是在发送端将数字数据转换为适合在传输媒介上传输的模拟信号，然后在接收端将模拟信号转换为可被计算机理解的数字数据。

4. 什么是信道复用？常见的信道复用技术有哪些？信道复用是指通过合理地利用通信线路，将不同用户的数据流合并在一起传输的技术。

常见的信道复用技术包括频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM）等。

三、数据链路层1. 数据链路层有哪些基本的功能？数据链路层的基本功能包括封装成帧、物理寻址、错误检测和流量控制等。

封装成帧将网络层交付的数据分成适当的数据帧进行传输；物理寻址通过物理地址标识源和目的设备；错误检测使用帧检验序列等方法检测传输中的错误；流量控制通过控制数据的发送速率来保证接收端能够正确接收数据。

2. 什么是差错控制？常见的差错检测技术有哪些？差错控制是指在数据传输过程中采取一定的机制来检测和纠正传输中发生的差错。

常见的差错检测技术有纵向奇偶校验、循环冗余检验（CRC）和海明码等。

传输层一知识点:一传输层的功能1.提供应用进程间的逻辑通信(网络层提供主机之间的逻辑通信)两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信应用进程之间的通信又称为端到端的通信这里“逻辑通信”的意思是:传输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据,但事实上这两个传输层之间并没有一条水平方向的物理连接2.对收到的报文进行差错检测(网络层只检查IP数据报首部)3.根据应用的不同,传输层需要有两种不同的传输协议,即面向连接的TCP和无连接的UDP(网络层无法同时实现两种协议二传输层寻址与端口(理解)数据链路层按MAC地址寻址,网络层按IP地址来寻址的,而传输层是按端口号来寻址的端口就是传输层服务访问点(TSAP)不同的应用进程的报文可以通过不同的端口向下交付给传输层,再往下由传输层统一处理交给网络层,这一过程称为复用端口用一个16bit端口号进行标志,共允许有64k个端口号1.熟知端口,其数值一般为0-1023当一种新的应用程序出现时,必须为它指派一个熟知端口,以便其他应用进程和其交互常用端口:FTP: 21,20; SMTP:25 ; 80 ;2.一般端口,用来随时分配给请求通信的客户进程我们知道,一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务,实际上是通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务的称为插口或套接字套接口即:插口=(IP地址,端口号)三无连接服务与面向连接服务(重点)传输层提供了两种类型的服务:无连接服务和面向连接服务相应的实现分别是用户数据报协议UDP和传输控制协议TCP当采用TCP协议时,传输层向上提供的是一条全双工的可靠逻辑信道;当采用UDP协议时,传输层向上提供的是一条不可靠的逻辑信道的主要特点(1)传送数据前无需建立连接,数据到达后也无需确认(2)不可靠交付(3)报文头部短,传输开销小,时延较短的主要特点(1)面向连接,不提供广播或多播服务(2)可靠交付(3)报文段头部长,传输开销大常见的使用UDP的应用层协议有:DNS,TFTP,RIP,BOOTP,DHCP,SNMP,NFS,IGMP等使用TCP的应用层协议有:SMTP,TELNET,HTTP,FTP等四用户数据报协议UDP概述UDP和TCP最大的区别在于它是无连接的,UDP只在IP的数据报服务之上增加了端口的功能和差错检测的功能虽然UDP用户数据报只能提供不可靠的交付,但UDP在某些方面有其特殊的优点:(1)发送数据之前不需要建立连接(2)UDP的主机不需要维持复杂的连接状态表(3)UDP用户数据报只有8个字节的首部开销(4)网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低这对某些实时应用(如IP电话实时视频会议)是很重要的数据报UDP数据报有两个字段:数据字段和首部字段首部字段有8个字节,由4个字段组成,每个字段都是两个字节:(1)源端口,即源端口号(2)目的端口,即目的端口号(3)长度,即UDP用户数据报的长度(4)检验和,即检测UDP用户数据报在传输中是否有错六TCP连接管理(重点,必考)TCP的传输连接有三个阶段,即:连接建立数据传送和连接释放TCP传输连接的管理就是使传输连接的建立和释放都能正常地进行TCP的连接和建立都是采用客户服务器方式主动发起连接建立的应用进程叫做客户(client)被动等待连接建立的应用进程叫做服务器(server)“三次握手”一定要会!!TCP传输连接的建立采用“3次握手”的方法,如图所示:第一次握手,A向B发送连接请求,即一个SYN字段为1的报文段;第二次握手,B收到连接请求报文段后,如同意,则发回确认第三次握手,A收到B的确认信息后,再加以确认采用3次握手”的方法,目的是为了防止报文段在传输连接建立过程中出现差错通过3次报文段的交互后,通信双方的进程之间就建立了一条传输连接,然后就可以用全双工的方式在该传输连接上正常的传输数据报文段了七TCP可靠传输数据编号与确认TCP协议是面向字节的并使每一个字节对应于一个序号在连接建立时,双方要商定初始序号TCP每次发送的报文段的首部中的序号字段数值表示该报文段中的数据部分的第一个字节的序号TCP的确认是对接收到的数据的最高序号表示确认接收端返回的确认号是已收到的数据的最高序号加1因此确认号表示接收端期望下次收到的数据中的第一个数据字节的序号的重传机制TCP每发送一个报文段,就对这个报文段设置一次计时器只要计时器设置的重传时间到了规定时间,但此时还没有收到确认,那么就要重传这一报文段由于TCP的下层是一个互联网环境,IP数据报所选择的路由变化很大因而传输层的往返时延的方差也很大为了计算超时计时器的重传时间,TCP采用了一种自适应的算法:(1)记录每一个报文段发出的时间,以及收到相应的确认报文段的时间这两个时间之差就是报文段的往返时延(2)将各个报文段的往返时延样本加权平均,就得出报文段的平均往返时延RTT(3)每测量到一个新的往返时延样本,就按下式重新计算一次平均往返时延RTT:平均往返时延RTT =α×(旧的RTT)+ (1-α)×(新的往返时延样本)在上式中,0≤α<1若α很接近于1,表示新算出的平均往返时延RTT和原来的值相比变化不大八TCP流量控制和拥塞控制1.滑动窗口的概念TCP采用大小可变的滑动窗口进行流量控制窗口大小的单位是字节在TCP报文段首部的窗口字段写入的数值就是当前给对方设置的发送窗口数值的上限因特网建议标准定义了以下四种算法:慢开始塞避免快重传和快恢复慢开始算法的做法是:在连接建立时,将拥塞窗口cwnd初始化为一个最大报文段长度MSS的数值此后,每收到一个对新的报文段的确认,就将拥塞窗口cwnd增加至多一个MSS的数值通常表现为按指数规律增长为防止拥塞窗口cwnd的增长引起网络阻塞,还需要一个状态变量,即慢开始门限ssthresh,其用法如下:当cwnd<ssthresh时,使用慢开始算法;当cwnd>ssthresh时,停止使用慢开始算法,改用拥塞避免算法;当cwnd=ssthresh时,既可使用慢开始算法,也可使用拥塞避免算法拥塞避免算法的做法是:发送端的拥塞窗口cwnd每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小通常表现为按线性规律增长(“拥塞避免”并非指完全能够避免了拥塞,而只是使网络比较不容易出现拥塞)不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段,只要发现网络出现拥塞(其根据是没有按时收到ACK或收到了重复的ACK),就要将慢开始门限ssthresh设置为出现拥塞时的发送窗口值的一半(但不能小于2)3.快重传和快恢复快重传和快恢复是对以上拥塞控制算法的改进,以避免有时一条TCP连接会因等待重传计时器的超时而空闲很长的时间快重传算法规定,发送端只要一连收到三个重复的ACK 即可断定有分组丢失了,就应立即重传丢失的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时快恢复算法如下:(1)当发送端收到连续三个重复的ACK时,就重新设置慢开始门限ssthresh(2)与慢开始不同之处是拥塞窗口cwnd不是设置为1,而是设置为ssthresh +3×MSS(3)若收到的重复的ACK 为n个(n>3),则将cwnd设置为ssthresh+n×MSS(4)若发送窗口值还容许发送报文段,就按拥塞避免算法继续发送报文段(5)若收到了确认新的报文段的ACK,就将cwnd缩小到ssthresh例题精讲【例1】在TCP/IP参考模型中,传输层的主要作用是在互联网络的源主机和目的主机对等实体之间建立用于会话的( C )A.点到点连接B.操作连接C.端到端连接D.控制连接【例2】如果用户程序使用UDP协议进行数据传输,那么( D )层协议必须承担可靠性方面的全部工作A.数据链路层B.网际层C.传输层D.应用层【例3】TCP协议是面向连接的协议,提供连接的功能是(1)( A )的;采用(2)( B )技术来实现可靠数据流的传送为了提高效率,又引入了滑动窗口协议,协议规定重传(3)(B )的报文段,这种报文段的数量最多可以(4)( D );TCP采用滑动窗口协议可以实现(5)( C )(1)A.全双工 B.单工 C.半双工 D.单方向(2)A.超时重传 B.肯定确认(捎带一个报文段的序号)C.超时重传和肯定确认D.丢失重传和否定性确认(3)A.未被确认及至窗口首端的所有报文段 B.未被确认C.未被确认及至退回N值的所有报文段D.仅丢失(4)A.是任意的个C.大于发送窗口的大小D.等于发送窗口的大小(5)A.端到端的流量控制 B.整个网络的拥塞控制C.端到端的流量控制和网络的拥塞控制D.整个网络的差错控制【例7】假定TCP采用2次握手代替3次握手来建立连接,也就是说省去第三个报文,是否可能会发生死锁解本题考查对TCP连接管理中三次握手原理的理解3次握手完成两个重要的功能,既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送和确认现在把三次握手改成仅需要两次握手,死锁是可能发生的作为例子,考虑计算机A和B之间的通信,假定A给B发送一个连接请求分组,B收到了这个分组,并发送了确认应答分组按照两次握手的协定,B认为连接已经成功地建立了,可以开始发送数据分组可是,A在B的应答分组在传输中被丢失的情况下,将不知道B是否已准备好,也不知道B发送数据使用的初始序列号,A 甚至怀疑B是否收到自己的连接请求分组在这种情况下,A认为连接还未建立成功,将忽略B发来的任何数据分组,只等待连接确认应答分组而B在发出的分组超时后,重复发送同样的分组,这样就形成了死锁(如图练习题精选一单项选择题七层模型中,提供端到端的透明数据传输服务差错控制和流量控制的层是(C )A.物理层B.网络层C.传输层D.会话层2.传输层为( B )之间提供逻辑通信A.主机B.进程C.路由器D.操作系统3.( C )是TCP/IP模型传输层中的无连接协议协议协议协议协议4.以下哪项不是UDP协议的特性( A )A.提供可靠服务B.提供无连接服务C.提供端到端服务D.提供全双工服务5.下列不属于通信子网的是( D )A.物理层B.数据链路层C.网络层D.传输层6.可靠的传输协议中的“可靠”指的是( D )A.使用面向连接的会话B.使用“尽力而为”的传输C.使用滑动窗口来维持可靠性D.使用确认机制来确保传输的数据不丢失7.下列关于TCP协议的叙述中,正确的是( D )是一个点到点的通信协议提供了无连接的可靠数据传输将来自上层的字节流组织成数据报,然后交给IP协议将收到的报文段组成字节流交给上层8.一个TCP连接的数据传输阶段,如果发送端的发送窗口值由2000变为3000,意味着发送端可以( C )A.在收到一个确认之前可以发送3000个TCP报文段B.在收到一个确认之前可以发送1000个字节C.在收到一个确认之前可以发送3000个字节D.在收到一个确认之前可以发送2000个TCP报文段9.一条TCP连接的建立过程和释放过程,分别包括( C )个步骤,3 ,3 ,4 ,310.下列关于因特网中的主机和路由器的说法,错误的是( B )A.主机通常需要实现IP协议B.路由器必须实现TCP协议C.主机通常需要实现TCP协议D.路由器必须实现IP协议二综合应用题1.简述TCP和UDP协议的主要特点和应用场合答:UDP的主要特点是:(1)传送数据前无需建立连接,没有流量控制机制,数据到达后也无需确认(2)不可靠交付,只有有限的差错控制机制(3)报文头部短,传输开销小,时延较短因此,UDP协议简单,在一些特定的应用中运行效率高通常用于可靠性较高的网络环境(如局域网)或不要求可靠传输的场合,另外也常用于客户机/服务器模式中TCP的主要特点是:(1)面向连接,提供了可靠的建立连接和拆除连接的方法,还提供了流量控制和拥塞控制的机制(2)可靠交付,提供了对报文段的检错确认重传和排序等功能(3)报文段头部长,传输开销大因此,TCP常用于不可靠的互联网中为应用程序提供面向连接的可靠的端到端的字节流服务2.在一个1Gb/s的TCP连接上,发送窗口的大小为65535B,单程延迟时间等于10ms问可以取得的最大吞吐率是多少线路效率是多少2.答:根据题意,往返时延RTT=10ms×2=20ms,每20ms可以发送一个窗口大小的数据,每秒50个窗口(1000ms÷20ms=50)每秒能发送数据即吞吐量:65535×8×50=s线路效率:s÷1000Mb/s≈%所以,最大吞吐率是s,线路效率约为%3.有一个TCP连接,当它的拥塞窗口大小为64个分组大小时超时,假设该线路往返时间RTT是固定的即为3s,不考虑其他开销,即分组不丢失,该TCP连接在超时后处于慢开始阶段的时间是多少秒答:根据题意,当超时的时候,慢开始门限值ssthresh变为拥塞窗口大小的一半即ssthresh=64/2=32个分组此后,拥塞窗口重置为1,重新启用慢开始算法根据慢开始算法的指数增长规律,经过5个RTT,拥塞窗口大小变为2=32,达到ssthresh此后便改用拥塞避免算法因此,该TCP连接在超时后重新处于慢开始阶段的时间是5×RTT=15s应用层(重点)知识点讲解一网络应用模型(理解)每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题,而问题的解决又往往是通过位于不同主机中的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成的应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协议这些应用进程之间相互通信和协作通常采用一定的模式,常见的有:客户/服务器模型和P2P模型1.客户/服务器模型客户/服务器模型所描述的是进程之间服务和被服务的关系客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程其中,客户是服务请求方,服务器是服务提供方模型P2P(Peer to Peer)模型即对等网络模型相对于传统的集中式客户/服务器模型,P2P弱化了服务器的概念,系统中的各个节点不再区分服务器和客户端的角色关系,每个节点既可充当客户,也可充当服务器,结点之间可以直接交换资源和服务而不必通过服务器二域名系统DNS(重点)1.层次域名空间由于点分十进制的IP地址难记,在因特网中我们还可用域名来标识一台主机连接在因特网上的任何一台主机或者路由器都具有层次性结构的唯一名称,即域名(domainname)域名只是一个逻辑概念,它并不代表计算机的物理地址域名的结构由若干个分量组成,各分量之间用点隔开:….三级域名.二级域名.顶级域名各分量分别代表不同级别的域名各级域名由上一级的域名管理机构管理,最高的顶级域名由因特网的相关机构管理现在的顶级域名TLD 有三大类:(1)国家顶级域名nTLD:如:表示中国,.us表示美国,.uk表示英国,等等(2)国际顶级域名iTLD:采用.int国际性的组织可在.int下注册(3)通用顶级域名gTLD:如,,.org等等2.域名服务器:负责域名和IP地址的翻译共有以下三种不同类型的域名服务器:(1)本地域名服务器:也称默认域名服务器,距离用户较近,当所要查询的主机也属于同一个ISP时,该本地域名服务器立即将查询的域名转换为它的IP地址(2)根域名服务器:通常用来管辖顶级域名(如)当一个本地域名服务器不能立即回答某个主机的查询时,该本地域名服务器就以DNS客户的身份向某一根域名服务器查询(3)授权域名服务器:主机所登记注册的域名服务器,通常是该主机的本地ISP的一个域名服务器3.域名解析过程(重点)当客户端需要域名解析时,通过本机的域名解析器构造一个域名请求报文,并发往本地域名服务器域名请求报文指明了所要求的域名解析方法,包括两类:递归查询和递归与迭代相结合的方法当指定的域名服务器收到域名解析请求报文时,首先检查所请求的域名是否在所管辖的范围内如果域名服务器能完成域名解析的任务,就将请求的域名转换成相应的IP地址,并将结果返回给发送请求的客户端否则,域名服务器检查客户端要求的解析方法类型:(1)如果要求递归查询,则请求另外一个域名服务器,并最终通过应答报文将结果转交给客户端(2)如果要求使用递归和迭代相结合的方法,则产生一个应答报文并传回给客户端,该应答报文指定了客户端下次应该请求的域名服务器三文件传送协议FTP(重点)文件传送协议FTP是因特网上使用的最广泛的文件传送协议,适合于在异构网络中任意计算机之间传送文件的工作原理在进行文件传输时,FTP的客户和服务器之间要建立两个连接:(1)控制连接,由控制进程进行操纵,使用端口号21,用来传输控制命令(如连接请求,传送请求等)它在整个会话期间一直保持打开(2)数据连接,由数据传送进程操纵,使用端口号20,用来传输文件它在接收到FTP客户文件传送请求后被创建,在传送完毕后关闭,数据传送进程也结束运行由于FTP使用了两个不同的端口号,所以数据连接与控制连接不会发生混乱使用两个独立的连接的主要好处是使协议更加简单和更容易实现,同时在传输文件时还可以利用控制连接(例如,客户发送请求终止传输)四电子邮件电子邮件又称E mail1.电子邮件系统的组成结构一个电子邮件系统有三个主要构件:(1)用户代理:用户与电子邮件系统的接口,如Outlook,Foxmail基本功能是:撰写显示和处理(2)邮件服务器:因特网上所有的ISP都有邮件服务器,功能是发送和接收邮件,同时还要向发信人报告邮件传送的情况(已交付被拒绝丢失等)(3)电子邮件使用的协议:如用于SMTPPOP3等电子邮件的发送和接收过程:(重点)(1)发信人调用用户代理来编辑要发送的邮件用户代理用SMTP把邮件传送给发送端邮件服务器(2)发送端邮件服务器将邮件放入邮件缓存队列中,等待发送(3)运行在发送端邮件服务器的SMTP客户进程,发现在邮件缓存中有待发送的邮件,就向运行在接收端邮件服务器的SMTP服务器进程发起TCP连接的建立(4)TCP连接建立后,SMTP客户进程开始向远程的SMTP服务器进程发送邮件当所有的待发送邮件发完了,SMTP就关闭所建立的TCP连接(5)运行在接收端邮件服务器中的SMTP服务器进程收到邮件后,将邮件放入收信人的用户邮箱中,等待收信人在方便时进行读取(6)收信人在打算收信时,调用用户代理,使用POP3(或IMAP)协议将自己的邮件从接收端邮件服务器的用户邮箱中的取回(如果邮箱中有来信的话)协议(重点)简单邮件传送协议(SMTP,SimpleMailTransferProtocol)所规定的就是在两个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息SMTP运行在TCP基础之上,使用25号端口,也使用客户/服务器模型SMTP规定了14条命令和21种应答信息SMTP通信的三个阶段如下:(1)连接建立:连接是在发送主机的SMTP客户和接收主机的SMTP服务器之间建立的SMTP不使用中间的邮件服务器(2)邮件传送(3)连接释放:邮件发送完毕后,SMTP应释放TCP连接协议(重点)邮局协议(POP,PostOfficeProtocol)是一个非常简单但功能有限的邮件读取协议,现在使用的是它的第三个版本POP3POP也使用客户服务器的工作方式在接收邮件的用户PC机中必须运行POP客户程序,而在用户所连接的ISP的邮件服务器中则运行POP服务器程序五万维网WWW(重点)浏览器和服务器之间进行交互的协议称为超文本传输协议HTT P另外,Web页的地址称为统一资源定位符URL2.统一资源定位符URL万维网使用统一资源定位符URL(UniformResourceLocator)是对可以从因特网上得到的资源(包括目录文件等)的位置和访问方法的一种简洁的表示URL的一般形式:<URL的访问方式>:文本传输协议HTTPHTTP是面向事务的应用层协议,它规定了在浏览器和服务器之间的请求和响应的格式和规则一旦获得了服务器的IP地址,浏览器将通过TCP向浏览器发送连接建立请求每个服务器上都有一个服务进程,它不断地监听TCP的端口80,当监听到连接请求后便与浏览器建立连接TCP连接建立后,浏览器就向服务器发送要求获取某一Web页面的HTTP请求服务器收到HTTP请求后,将构建所请求的Web页的必需信息,并通过HTTP响应返回给浏览器浏览器再将信息进行解释,然后将Web页显示给用户最后,TCP连接释放因此,HTTP有两类报文:(1)请求报文———从客户向服务器发送连接请求;(2)响应报文———从服务器到客户的回答例题精讲【例1】DNS协议主要用于实现下列哪项网络服务功能( A )A.域名到IP地址的映射B.物理地址到IP地址的映射地址到域名的映射地址到物理地址的映射【例2】一台主机希望解析域名如果这台主机的配置的DNS地址为A,Internet根域名服务器为B,而存储域名与其IP地址对应关系的域名服务器为C,那么这台主机通常先查询( A )A.域名服务器AB.域名服务器 BC.域名服务器 CD.不确定【例3】FTP用于传输文件的端口是( B )【例4】从协议分析的角度,WWW 服务的第一步操作是WWW 浏览器完成对WWW 服务器的( B )A.地址解析B.域名解析C.传输连接建立D.会话连接建立【例5】因特网提供了大量的应用服务,大致可以分为通信获取信息和共享计算机等三类(1)( A )是世界上使用极广泛的一类因特网服务,以文本形式或HTML格式进行信息传递,而图像等文件可以作为附件进行传递(2)( D )是用来在计算机之间进行文件传输的因特网服务利用该服务不仅可以从远程计算机获取文件,还能将文件从本地机器传送到远程计算机(3)( C )是目前因特网最丰富多彩的应用服务,其客户端软件称为浏览器(4)( D )应用服务将主机变成远程服务器的一个虚拟终端;在命令方式下运行时,通过本地计算机传送命令,在远程计算机上运行相应程序,并将相应的运行结果传送到本地计算机显示(1)mail(2)(3)(4)【例6】在TCP/IP协议族中,应用层的各种服务是建立在传输层提供服务的基础上下列哪组协议需要使用传输层的TCP协议建立连接( B )DHCPFTP SMTPHTTPFTPTELNET FTPTFTP练习题:一单项选择题1.用户提出服务请求,网络将用户请求传送到服务器;服务器执行用户请求,完成所要求的操作并将结果送回用户,这种工作模式称为( A )A.客户服务器模式B.点到点模式CD模式 D.令牌环模式2.域名是与以下哪个地址一一对应的( D )地址地址 C.主机名称 D.以上都不是客户发起对FTP服务器的连接建立的第一阶段建立( D )A.控制传输连接B.数据连接C.会话连接D.控制连接协议在使用时建立了两条连接:控制连接和数据连接,它们所使用的端口号分别是( D ),21 ,80 ,20 ,205.在因特网中能够提供任意两台计算机之间传输文件的协议是( B )6.在电子邮件应用程序向邮件服务器发送邮件时,最常使用的协议是( B )7.在因特网电子邮件系统中,电子邮件应用程序( B )A.发送邮件和接收邮件都采用SMTP协议B.发送邮件通常使用SMTP协议,而接收邮件通常使用POP3协议C.发送邮件通常使用POP3协议,而接收邮件通常使用SMTP协议D.发送邮件和接收邮件都采用POP3协议上每个网页都有一个唯一的地址,这些地址统称为( C )地址 B.域名地址C.统一资源定位符地址9.在Internet上浏览信息时,WWW 浏览器和WWW 服务器之间传输网页使用的协议是( B )浏览器所支持的基本文件类型是( B )二综合应用题1.为什么要引入域名的概念.答:IP地址很难记忆,引入域名后,便于人们记忆和识别,域名解析可以把域名转换成IP地址。

计算机网络原理简答题汇总一、分组交换的优点：(1)交换设备存储容量要求低(2)交换速度快(3)可靠传输效率高(4)更加公平二、OSI七层参考模型以及每层的主要功能：物理层：主要功能是在传输介质上实现无结构比特流传输。

数据链路层：主要功能是实现相邻结点之间数据可靠而有效的传输。

网络层：主要功能是数据转发与路由。

传输层：（第一个端到端）：传输层的功能主要包括复用/分解、端到端的可靠数据传输等。

会话层：会话层是指用户与用户的连接。

表示层：表示层主要用于处理应用实体间交换数据的语法。

应用层：应用层与提供给用户的网络服务相关。

三、TCP/IP参考模型以及每层的主要功能应用层：在Internet上常见的一些网络应用大多在这一层。

传输层：面向连接、提供可靠数据流传输的传输控制协议：TCP。

无连接、不提供可靠数据传输的用户数据协议：UDP网络互联层：整个TCP/IP参考模型的核心。

网络接口层：提供给网络互联层一个访问接口。

四、网络应用体系结构分类及其特点：1、客户/服务器（C/S）结构网络应用：最典型、最基本的网络应用。

特点：客户与客户之间不进行直接通信；客户主动发起，服务器被动接受；服务器为了能被动接受通信，必须先运行，做好通信准备。

2、纯P2P结构网络应用特点：没有一直在运行的传统服务器，所有通信都是在对等的通信方之间直接进行。

通信双方没有传统意义上的客户与服务器之分，“地位”对等。

每个对等端是一个服务器与客户的结合体。

3、混合结构网络应用存在：客户和服务器之间传统的C/S结构通信；存在：客户和客户之间直接通信；五、网络应用通信的基本原理以传输报文M为例：实质通信中，按照应用层协议组织好应用层报文后，通过层间接口（如应用编程接口 API）将报文传递给相邻的传输层。

六、DNS递归解析过程：提供递归查询服务的域名服务器，可以代替查询主机或其他域名服务器，进行进一步的域名查询，并将最终解析结果发送给查询主机或服务器；七、DNS迭代解析过程提供迭代查询的服务器，不会代替查询主机或其他域名服务器，进行进一步的查询，只是将下一步要查询的服务器告知查询主机或服务器。

网络基础OSI参考模型各层功能在OSI参考模型中，采用了分层的结构技术，并将OSI划分为7层。

同时分层模型都必须遵守的分层原则。

OSI参考模型各层功能介绍如下。

1．物理层（Physical Layer）物理层是OSI参考模型的最低层，它建立在传输介质基础上，利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。

在物理层所传输数据的单位是比特，该层定义了通信设备与传输线接口硬件的电气、机械以及功能和过程的特性。

物理层定义了传输通道上的电气信号以及二进制位是如何转换成电流、光信号或者其他物理形式。

串行线路是物理层的一个实例。

在OSI参考模型中，低层直接为上层提供服务，所以当数据链路层发出请求：在两个数据链路实体间要建立物理连接时，物理层应能立即为它们建立相应的物理连接。

当物理连接不再需要时，物理层将立即拆除。

物理层的主要功能是在物理介质上传输二进制数据比特流；提供为建立、维护和拆除物理连接所需要的机械、电气和规程方面的特性。

2．数据链路层（data link layer）数据链路层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输。

数据链路层完成的是网络中相邻结点之间可靠的数据通信。

为了保证数据的可靠传输，发送方把用户数据封装成帧，并按顺序传送各帧。

由于物理线路的不可靠，因此发送方发出的数据帧有可能在线路上发生出错或丢失（所谓丢失实际上是数据帧的帧头或帧尾出错），从而导致接收方不能正确接收到数据帧。

为了保证能让接收方对接收到的数据进行正确性判断，发送方为每个数据块计算出CRC（循环冗余检验）并加入到帧中，这样接收方就可以通过重新计算CRC来判断数据接收的正确性。

一旦接收方发现接收到的数据有错，则发送方必须重传这一帧数据。

然而，相同帧的多次传送也可能使接收方收到重复帧。

例如，接收方给发送方的确认帧被破坏后，发送方也会重传上一帧，此时接收方就可能接收到重复帧。

数据链路层必需解决由于帧的损坏、丢失和重复所带来的问题。

TCPIP参考模型各层主要功能
1．主机-⽹络层
对应于OSI的物理层和数据链路层，但是TCP/IP实际上并未真正提供这⼀层的实现，也没有提供协议。

他只是要求第三⽅实现的主机—⽹络层能够为上层（⽹络互联层）提供⼀个访问接⼝，使得⽹络互联层能真正的利⽤主机-⽹络层来传递IP数据包。

IEEE指定了IEEE802.3和IEEE802.4协议集，他们位于OSI参考模型的物理层和数据链路层，相当于TCP/IP的主机-⽹络层。

采⽤IEEE802.3协议集的⽹络称为以太⽹，采⽤IEEE802.4协议集的⽹络称为令牌环⽹。

以太⽹和令牌环⽹都向⽹络互联层提供访问接⼝。

2.⽹络互联层
⽹络互联层是整个参考模型的核⼼，他的功能是吧IP数据包发送到⽬标主机。

为了尽快发送数据，IP协议把原始数据分为多个数据包，然后沿不同的路径同时传递数据包。

⽹络互联层具备连接异构⽹络的功能。

⽹络互联层采⽤IP协议，它规定了两数据包的格式，并且规定了为数据包寻找路由的流程。

3.传输层
传输层的功能是使源主机与⽬标主机上的进程可以会话。

传输层定义了两种不同服务质量的协议，即TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。

应⽤层的许多协议：如HTTP、FTP、TELNET都建⽴在TCP协议基础上，SNMP、DNS建⽴在UDP协议的基础上。

4.应⽤层
TCP/IP模型将OSI参考模型中的会话层和表⽰层的的功能合并到了应⽤层实现。

针对各种各样的⽹络应⽤，应⽤层引⼊了许多协议。

计算机专业基础综合计算机网络（传输层）历年真题试卷汇编1(总分：94.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：22，分数：60.00)1.OSI七层模型中，提供端到端的透明数据传输服务、差错控制和流量控制的层是____。

【南京师范大学2002年】A.物理层B.网络层C.传输层√D.会话层考查传输层提供的服务。

传输层的功能如下：1)复用和分用。

2)传输层提供应用进程间的逻辑通信(即端到端的通信)。

3)对收到的报文进行差错检测。

4)提供两种不同的运输协议(即提供面向连接的服务和无连接的服务)，即面向连接的TCP和无连接的UDP。

TCP协议提供差错控制和流量控制。

2.在下面给出的协议中，——是TCP／IP标准传输层的协议。

【华东理工大学2006年】A.TCP和UDP √B.DNS和SMTPC.RARP和IPD.DNS和FTP考查传输层协议。

B项和D项是应用层协议。

C项是网络层协议。

TCP／IP的传输层有两个不同特性的协议UDP和TCP。

其中，TCP向高层提供面向连接的可靠的字节流服务，而UDP向高层提供面向无连接的不可靠的数据报服务。

因此选A。

3.TCP和UDP具有多路复用功能，与此相关的协议头字段是____。

A.源端口号和目的端口号B.目的IP地址和目的端口号C.源IP地址和源端口号√D.源IP地址和目的IP地址考查传输层功能。

传输层的复用、分用功能与网络层的复用、分用功能不同。

传输层的复用是指发送方不同的应用进程都可以使用同一个传输层协议传送数据，分用是指接收方的传输层在剥去报文的首部后能够把这些数据正确交付到目的应用进程。

多路复用目标端负责检测源IP地址和源端口，判断是否接收。

因此选C。

4.传输层为____之间提供逻辑通信。

A.主机B.进程√C.路由器D.操作系统考查传输层的功能。

传输层提供应用进程间的逻辑通信(即端到端的通信)。

与网络层的区别是，网络层提供的是主机之间的逻辑通信。

网络协议分层与OSI模型在当今高度互联的数字化时代，网络已经成为人们互相交流和信息传输的重要工具，而网络协议的分层与OSI模型的存在则为网络的稳定和可靠运行提供了基础和指导。

本文将深入探讨网络协议的分层以及OSI模型的结构和功能。

一、网络协议的分层网络协议是计算机网络中实现信息交换所必须遵循的一套规则和约定，它负责在计算机之间传输数据包。

为了实现网络协议的有效管理和互操作性，人们将网络协议按照功能特点进行了分层。

1. 物理层物理层是网络协议分层的最底层，它负责传输比特流，即0和1的序列，通过物理媒介（如电缆、光纤等）将数据从发送端传输到接收端。

在物理层中，人们关注的是电压、电流、频率等物理量的传输和控制。

2. 数据链路层数据链路层在物理层之上，主要负责将物理层传输的比特流划分为帧，通过帧的方式控制数据的传输和错误的检测。

数据链路层有两个基本功能，即帧的定界和差错校验。

3. 网络层网络层负责将数据链路层传输的帧从源主机传输到目标主机，主要通过IP地址实现不同主机之间的通信。

网络层的作用是确定数据在网络中的传输路径，以及处理网络拓扑和路由选择。

4. 传输层传输层负责将网络层传输的数据分割为较小的数据块，并通过端口号将这些数据块传输给应用层或者接收方。

传输层的主要功能是提供可靠的端到端数据传输和流量控制。

5. 应用层应用层是网络协议的最高层，它直接为用户提供各种网络服务，如电子邮件、Web浏览器等。

应用层协议不仅包括通信的规则，还包括用户数据的格式和语义。

二、OSI模型的结构和功能OSI模型是对网络协议分层的一种标准化描述和表示。

它由国际标准化组织（ISO）制定，并将网络协议分为七个层次。

1. 物理层OSI模型中的物理层与网络协议分层中的物理层一致，负责物理媒介的传输和控制。

2. 数据链路层数据链路层对应于OSI模型的第二层，它负责错误检测和校正，并提供一种透明的传输。

3. 网络层网络层在OSI模型中对应第三层，与网络协议分层的网络层功能相同，负责路径选择和数据包传输。