计算机网络 TCP IP参考模型的分层结构
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第二章网络体系结构一、例题分析:1.在OSI参考模型中,当相邻高层的实体把IDU 传到低层实体后,被低层实体视为SDU 。
2.在ISO的OSI参考模型中,提供流量控制功能的是第2、3、4层;提供建立、维护和拆除端到端连接的层是传输层;为数据分组提供在网络中路由功能的是网络层;传输层提供主机进程之间的数据传送;为网络层实体提供数据发送和接收功能和过程的是数据链路层。
3.TCP/IP参考模型是Internet采用的协议标准,是一个协议系列,由多个处在不同层次的协议共同组成,用于将各种计算机和设备组成实际的计算机网络。
TCP/IP参考模型分成4个层次,分别是主机-网络层、互联网络层、传输层与应用层。
(1) C 是属于互联网络层的低层协议,主要用于完成IP地址向物理地址的转换。
(2) A 主要用于完成物理地址向IP地址的转换,多用在无盘工作站启动时利用物理地址解析出对应的IP地址。
(3) B 是与IP协议同层的协议,更确切的说是工作在IP协议之上,但又不属于传输层的协议,可用于Internet上的路由器报告差错或提供有关意外情况的信息。
(4) C 是一种面向连接的传输协议,在协议使用中存在着建立连接、传输数据、释放连接的过程。
(5) D 是一种无连接的传输协议,采用这种协议时,每一个数据包都必须独立地进行路由选择,特别适合于突发性短消息的传输。
(1)A. RARP B. ICMPC. ARPD. IGMP(2)A. RARP B. ARPC. DNSD. BOOTP(3)A. IGMP B. ICMPC. DHCPD. SMTP(4)A. SNMP B. HTTPC. TCPD. UDP(5)A. HTTP B. FTPC. TCPD. UDP4.计算机网络提供的服务可以分为有确认服务与无确认服务,二者之间有什么区别?在下列情况中,请说明哪些可能是有确认服务或无确认服务?哪些两者皆可?哪些两者皆不可?(1)建立连接(2)数据传输(3)释放连接答:本题考查对计算机网络提供的两种基本服务类型的理解。
⽹络部分的⼀些简答题⼀、1.OSI参考模型,⼀共⼏层?7层物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层2.TCP/IP参考模型,⼀共⼏层?分别是多少(低到⾼)?五层,物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、应⽤层3.计算机、交换机、⽹卡、防⽕墙、路由器分别是⼏层设备?应⽤层、数据链路层、物理层、传输层、⽹络层5 2 1 4 34.Mac地址⽤⼆进制表⽰⼀共多少位?⼀共分⼏组?48位 6组5.数据封装时,Mac头部和ip头部⾥各⾃重要的两个数据是什么?源MAC地址和⽬标mac地址源IP地址与⽬标IP地段6.交换机的Mac地址地址表⾥存储的是什么字段?MAC地址和接⼝7.ip地址⼆进制表⽰⼀共有多少位?⼀共分⼏段?32位 4段8.ip地址种类有⼏种?分别是什么?五种 ABCDEF9.⼆进制数据11111111换算成⼗进制是多少?25510.ip地址的B类地址的⽹络部分是第⼏段?第⼀段和第⼆段11.172.161.111/16⾥的/16是什么意思?这个ip地址⽹络ID(⽹段)是多少?172.16.0.012.A,B,C类ip地址各⾃的⽹络部分的范围分别是多少?A类:1~126 B类:128~191 C类:192~22313.TCP/IP三次握⼿四次挥⼿中FIN 字段和SYN字段分别表⽰什么意思?FIN终⽌指针SYN同步指针14.Mac地址的⼴播地址是什么?FF:FF:FF:FF:FF:FF15.计算机中ARP缓存表⾥都记录了什么字段信息?internet地址物理地址类型⼀、国际标准化组织(ISO)1984年颁布了开放系统互连(OSI)参考模型:OSI七层⼀个开放式体系结构,将⽹络分为七层(针对所有⽹络):ü7.应⽤层:⽹络服务与最终⽤户的⼀个接⼝ü6.表⽰层:数据的表⽰、安全、压缩ü5.会话层:建⽴、管理、中⽌会话ü4.传输层:定义传输数据的协议端⼝号,以及流控和差错效验ü3.⽹络层:进⾏逻辑地址寻址,实现不同⽹络之间的路径选择ü2.数据链路层:建⽴逻辑连接、进⾏硬件地址寻址、差错效验等功能ü1.物理层:建⽴、维护、断开物理连接⼆、端到端和点到点通信有何区别?端到端:电脑⼀般是7654层,代表端到端通信,上四层点到点:123的⽹络设备节点,下三层三、各层对应的协议ü应⽤层:HTTP(HTTPS的S是进⾏了⼀个加密):超⽂本传输协议,针对⽹站,所有的www⽂件都必须遵守这个标准。
计算机网络体系结构和网络功能的分层介绍计算机网络是由一组相互连接的计算机和网络设备组成,通过通信线路和交换设备相互连接,共享资源和信息。
为了有效管理和提供灵活的功能,计算机网络通常被组织成分层的体系结构。
本文将介绍计算机网络体系结构的分层以及每个层次的网络功能。
OSI模型最常用的计算机网络体系结构模型是国际标准化组织(ISO)制定的“开放式系统互连”(Open Systems Interconnection,简称OSI)模型。
该模型将计算机网络分为七个不同的层次,每个层次都有特定的功能和任务。
下面是OSI模型的七个层次:1.物理层:负责传输比特流,处理硬件的物理接口以及基本的电信号传输。
2.数据链路层:负责可靠传输数据帧,增加了流控制和差错检测等功能。
3.网络层:负责将数据分组(通常称为数据包或数据报)从源主机传输到目标主机,进行路径选择和数据包转发。
4.传输层:负责建立端到端的连接,提供数据传输的可靠性和流量控制。
5.会话层:负责建立、管理和终止不同计算机之间的会话。
6.表示层:负责数据的格式转换、加密和压缩等安全性和可读性相关的功能。
7.应用层:为用户提供各种网络应用程序,例如电子邮件、远程登录和文件传输等。
每个层次在进行通信时只与相邻的上下层进行交互,通过协议进行数据的传递和控制。
TCP/IP模型除了OSI模型外,另一个常用的计算机网络体系结构是TCP/IP模型。
TCP/IP模型是实际应用中最常见的网络体系结构,它是互联网的基础。
TCP/IP模型将计算机网络分为四个层次:1.网络接口层:负责通过物理媒介(例如以太网)传输数据,处理硬件寻址和数据包的物理传输。
2.网际层:负责将数据包从源主机传输到目标主机,进行路由选择和数据包转发。
3.运输层:负责建立端到端的连接,提供数据传输的可靠性和流量控制。
4.应用层:为用户提供各种网络应用程序,例如HTTP、FTP和DNS等。
与OSI模型相比,TCP/IP模型将会话层、表示层和应用层合并到了单一的应用层中。
TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议注:⽹络体系结构是分层的体系结构,学术派标准OSI参考模型有七层,⽽⼯业标准TCP/IP模型有四层。
后者成为了事实上的标准,在介绍时通常分为5层来叙述但应注意TCP/IP模型实际上只有四层。
1、TCP/IP模型(1)物理层物理层规定: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,确保原始的数据可在各种物理媒体上传输,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。
(2)数据链路层主要提供链路控制(同步,异步,⼆进制,HDLC),差错控制(重发机制),流量控制(窗⼝机制)1) MAC:媒体接⼊控制,主要功能是调度,把逻辑信道映射到传输信道,负责根据逻辑信道的瞬时源速率为各个传输信道选择适当的传输格式。
MAC层主要有3类逻辑实体,第⼀类是MAC-b,负责处理⼴播信道数据;第⼆类是MAC-c,负责处理公共信道数据;第三类是MAC-d,负责处理专⽤信道数据。
2)RLC:⽆线链路控制,不仅能载控制⾯的数据,⽽且也承载⽤户⾯的数据。
RLC⼦层有三种⼯作模式,分别是透明模式、⾮确认模式和确认模式,针对不同的业务采⽤不同的模式。
3)BMC:⼴播/组播控制,负责控制多播/组播业务。
4)PDCP:分组数据汇聚协议,负责对IP包的报头进⾏压缩和解压缩,以提⾼空中接⼝⽆线资源的利⽤率。
(3)⽹络层提供阻塞控制,路由选择(静态路由,动态路由)等1)IP:IP协议提供不可靠、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。
IP地址是重要概念2)ARP:地址解析协议。
基本功能就是通过⽬标设备的IP地址,查询⽬标设备的MAC地址,以保证通信的顺利进⾏。
以太⽹中的数据帧从⼀个主机到达⽹内的另⼀台主机是根据48位的以太⽹地址(硬件地址)来确定接⼝的,⽽不是根据32位的IP地址。
计算机网络体系结构与参考模型计算机网络层次结构模型和各层协议的集合被定义为计算机网络体系结构,网络体系结构的提出不仅方便了大家对网络的认识和学习,同时也加强了人们对网络设计和实现的指导。
在这一节中我们主要讨论网络的分层结构、一些基本概念及ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型等。
1.2.1计算机网络分层结构网络分层结构的出现其实是将复杂的网络任务分解为多个可处理的部分,使问题简单化。
而这些可处理的部分模块之间形成单向依赖关系,即模块之间是单向的服务与被服务的关系,从而构成层次关系,这就是分层。
分层网络体系结构的基本思想是每一层都在它的下层提供的服务基础上提供更高级的增值服务,且通过服务访问点(SAP)来向其上一层提供服务。
在OSI分层结构中,其目标是保持层次之间的独立性,也就是第(N)层实体只能够使用(N-1)层实体通过SAP提供的服务;也只能够向(N+1)层提供服务;实体间不能够跨层使用,也不能够同层调用。
网络是一个非常复杂的整体,为便于研究和实现,才将其进行分层,其中分层的基本原则是。
(1)各层之间界面清晰自然,易于理解,相互交流尽可能少。
(2)各层功能的定义独立于具体实现的方法。
(3)网中各节点都有相同的层次,不同节点的同等层具有相同的功能。
(4)保持下层对上层的独立性,单向使用下层提供的服务。
计算机网络层次结构模型和各层协议的集合被定义为计算机网络体系结构,网络体系结构的提出不仅方便了大家对网络的认识和学习,同时也加强了人们对网络设计和实现的指导。
在这一节中我们主要讨论网络的分层结构、一些基本概念及ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型等。
1.2.1计算机网络分层结构网络分层结构的出现其实是将复杂的网络任务分解为多个可处理的部分,使问题简单化。
而这些可处理的部分模块之间形成单向依赖关系,即模块之间是单向的服务与被服务的关系,从而构成层次关系,这就是分层。
分层网络体系结构的基本思想是每一层都在它的下层提供的服务基础上提供更高级的增值服务,且通过服务访问点(SAP)来向其上一层提供服务。
完整版网络体系结构知识点总结网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和相互作用。
它决定了计算机网络中的数据传输方式和协议。
下面是对网络体系结构的完整版知识点总结:1.OSI参考模型:- OSI模型是Open Systems Interconnection(开放系统互联)的缩写,由国际标准化组织(ISO)于1984年提出。
-OSI参考模型将网络通信的过程分解为七个不同的层次,每个层次都有一个特定的功能,并通过接口与相邻的层次进行通信。
-七个层次分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
2.TCP/IP参考模型:- TCP/IP模型是Transmission Control Protocol/Internet Protocol(传输控制协议/网际协议)的缩写,是互联网最常用的体系结构模型。
-TCP/IP参考模型将网络通信的过程分为四个层次,分别是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
-网络接口层提供与硬件设备(如网卡)之间的接口,互联网层负责寻址和路由,传输层提供可靠的数据传输服务,应用层则负责应用程序的通信。
3.物理层:-物理层是最底层的层次,负责将比特流转换为信号发送到物理介质上,以及将接收到的信号转换为比特流。
-物理层的主要功能包括定义物理接口标准、传输速率、传输模式和物理连接标准等。
4.数据链路层:-数据链路层位于物理层之上,负责将比特流划分为帧,并提供可靠的数据传输服务。
-数据链路层的主要功能是进行物理寻址、帧同步、流量控制和错误检测与纠正等。
5.网络层:-网络层负责在计算机网络中寻址和路由,以实现不同计算机之间的通信。
-网络层的主要功能是确定数据包的路径和转发,实现逻辑寻址和分组交换等。
6.传输层:-传输层位于网络层之上,为应用程序提供端到端的可靠数据传输服务。
-传输层的主要功能包括面向连接的传输和无连接的传输,以及流量控制和拥塞控制等。
7.会话层:-会话层负责建立、管理和结束应用程序之间的会话。
计算机网络应用TCP IP参考模型与OSI参考模型比较TCP/IP参考模型与OSI参考模型非常相似,它们都采用了分层结构,并且在同层都确定协议栈(也称簇)的概念;以传输层为界,其以上各层都希望有传输层提供的端到端传输服务;都能够解决异构网络互联的问题,实现不同生产厂家间计算机的相互通信;都能够提供面向连接或无连接的通信服务。
但其在层次划分、应用协议等方面也存在着很大的区别。
1.模型不同OSI参考模型采用7层的分层结构,它是在协议开发之前就设计出来的。
即先有模型,后又协议规范。
这意味着OSI参考模型不是基于某个特定的协议而设计,它不偏向任何特定的协议,因此更具通用性。
而TCP/IP参考模型采用4层的分层结构,其设计正好与OSI参考模型相反,它是先有协议,后有分层结构模型,模型是对享有协议的描述,因此协议与模型非常吻合,所以该模型仅适用于TCP/IP协议,对非TCP/IP协议的网络并不适用。
2.层与层调用关系不同在OSI参考模型中,具有服务、接口和协议三个基本概念。
其每一层都为它的上一层提供服务,服务描述了该层要做的工作,并不涉及服务的实现方式及上层实体如何访问等问题;层与层的接口描述了高层实体如何访问低层实体提供的服务,并定义了服务访问所需要的参数和预计结果,但仍不涉及某层实体内部机制。
只有当不同主机在同层实体使用的对等进程才涉及层实体的实现问题。
只要能够完成它必须提供的功能,对等层之间可以采用任何协议。
OSI参考模型对服务与协议的明确区别,完善了分层协议的独立性,更有利于在技术上对协议修正,甚至是替换。
而TCP/IP参考模型并未充分明确区分服务和协议。
因此,在TCP/IP 参考模型中,(N)实体可以超越(N-1)实体而调用(N-2)实体,使(N-2)实体直接提供服务。
但在OSI参考模型中,(N)同层实体通信必须涉及(N-1)实体。
3.服务类型不同在OSI参考模型中,网络层提供面向连接的和无连接的两种服务类型,但传输层只提供面向连接的服务。
TCP/IP网络模型的分层及各层的作用课程名称TCP/IP网络模型的分层及各层的作用教者党执政课型新授课时间2019.4.11教学目标1、掌握TCP/IP网络模型2、理解TCP/IP网络模型分层及各层作用3、理解TCP/IP网络模型中数据在各层处理过程教学重点TCP/IP网络模型分层及各层作用教学难点掌握TCP/IP网络模型教学步骤及内容教法一、课程引入1、微信、QQ等聊天工具为什么能够传输数据?2、微信、QQ等聊天工具如何传输数据?二、课程讲解1、邮政系统举例信件传递过程:问题引入举例法信件:第一步我们需要把写好的信件投入邮箱。
邮局分拣:第二步邮递员收集邮件并在邮局进行分拣。
邮政网络:第三步选择合适的运输路线。
邮政运输:第四步选择合适的运输方式,如陆运、海运等。
邮政设施:邮政设施的支持,如公路、汽车等。
2、TCP/IP网络模型及分层计算机网络中的规范和标准:TCP/IP协议。
TCP/IP参考模型将整个网络分为四层,从上到下分别是应用层、运输层、网络层以及网络接口层,为了便于学习和理解,我们将网络接口层分成数据链路层和物理层,也就是计算机网络五层体系结构。
3、TCP/IP网络模型各层作用应用层:要想进行微信聊天,我们首先要安装微信APP,而微信APP所处的就是应用层;作用:在应用程序之间传递信息,直接为用户提供服务。
运输层:聊天数据传输之前需要先对数据进行格式化,同时,我们要保证数据是正确的、完整的,如果发现问题,需要随时纠正和准备重新发送,这样才能确保对方收到准确的数据,这就是运输层所需要做的事情。
作用:对应用层传递过来的信息进行分组处理,保证数据的正确性和完举例法。
思拓通信股份有限公司(深圳思众科技)一、OSI/ISO网络参考模型为了实现计算机系统的互连,OSI参考模型把整个网络的通信功能划分为7个层次,同时也定义了层次之间的相互关系以及各层所包括的服务及每层的功能。
OSI的七层由低到高依次为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层,下三层(物理层、数据链路层、网络层)面向数据通信,而上三层(会话层、表示层、应用层)则面向资源子网,而传输层则是七层中最为重要的一层。
它位于上层和下层中间,起承上启下的作用。
1、物理层为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输,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。
2、数据链路层在通信的实体之间建立数据链路连接,传送以帧为单位的数据,通过检查发生在连接通信系统间传送路上的比特错误并进行恢复,确保比特序列组成为数据流准确无误地传送给对方的系统。
数据链路层在相邻的节点之间实现透明的高可靠性传输。
3、网络层解决多节点传送时的路由选择、拥挤控制及网络互连等,控制分组传送系统的操作,它的特性对高层是透明的,同时,根据传输层的要求选择服务质量,并向传输层报告未恢复的差错。
4、传输层为两个端系统(源站和目标站)的会话层之间建立一条传输连接,可靠、透明地传送报文,执行端一端差错控制、顺序和流量控制、管理多路复用等。
本层提供建立、维护和拆除传送连接的功能,并保证网络连接的质量。
它向高层屏蔽了下层数据通信的细节,因而是OSI网络参考模型中最需要的一层。
5、会话层不参与具体的数据传输,但对数据传输的同步进行管理。
它主要负责提供两个进程之间建立、维护和结束会话连接功能,同时要对进程中必要的信息传送方式、进程间的同步以及重新同步进行管理。
6、表示层解决在两个通信系统中交换信息时不同数据格式的编码之间的转换,语法选择,数据加密与解密及文本压缩等。
7、应用层负责向用户提供各种网络应用服务,如文件传输、电子邮件、远程访问等。
计算机⽹络各层数据包的结构(转)⼀、TCP/IP的层次结构Tcp/ip协议的四个层次TCP、IP协议的分层结构图CP/IP协议与OSI模型的对应关系(五层分法)1、应⽤层:为⽤户的应⽤程序提供接⼝,使⽤户可以访问⽹络。
(IE浏览器就处于应⽤层) HTTP、TFTP、FTP、NFS等属于应⽤层的协议。
是⽤户客户端程序或软件之间使⽤的协议。
HTTP 超⽂本传输协议(浏览⽹页服务) TFTP ⽂件传输协议(较快,但是不可靠) FTP ⽂件传输协议(提供⽂件上传,⽂件下载服务,较慢但是可靠) NFS ⽹络⽂件系统(Unix和Linux系统之间共享⽂件) SMTP 简单邮件传输协议(邮件的发送和转发) POP3 接收邮件(由服务器下载到本地) Talnet (远程登录功能(配置交换机、路由器)) SNMP 简单⽹络管理协议(通过⽹管软件来管理⽹络) DNS 域名系统,将域名解析为IP地址(将百度的域名转换为服务器的IP地址)2、传输层(运输层):提供端到端的通信(两台计算机上的软件间的连接),对信息流具有调节作⽤。
TCP、UDP属于运输层的协议。
在TCP/IP协议族中,⽹络层IP提供的是⼀种不可靠的服务,,它尽可能的把分组从源节点送到⽬的节点,但是并不提供任何可靠保证。
⽽TCP在不可靠的IP层上提供了⼀个可靠的运输层(参见TCP三次握⼿),为了提供这种可靠的服务,TCP采⽤了超时重传,发送和接收的端到端的确认分组等机制。
TCP 传输控制协议⾯向连接(打电话)可靠服务 在通信之前要先建⽴连接需要同时在线 UDP ⽤户数据报协议⾮⾯向连接(发快递)不可靠不稳定但速度更快传输层-TCP数据包格式 源端⼝(Source Port) ⽬的端⼝(Desination Port) 序列号(Sequence Number)【数据包的序号】 确认号(Acknowledgment Number)(序列号+1)【⽤于指⽰下⼀个数据包序号】 报头的长度(HLEN):以32字节为单位的报头长度 保留域(Reserved):设置为0 编码位(Code Bits):⽤于控制段的传输(如会话的建⽴和终⽌) 包括:URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN 6个位 SYN(synchronous):请求建⽴TCP连接 FIN:断开TCP连接 RST:重置TCP连接 ACK:确认、反馈连接情况 PSH:将数据⽴刻送到应⽤层进⾏处理的命令 URG:判断紧急指针是否有效的命令 窗⼝⼤⼩(Windows):接收⽅能够继续接收的字节数【控制发送的速度】 校验和(Checksum):baokuo TCP报头和数据在内的校验和【判断数据传输是否出错】 紧急指针(Urgent Pointer):当前序列号到紧急位置的偏移量 选项(Option):⼚商根据需要⾃定义的内容 MAC地址 数据(Data):上层协议数据传输层-TCP端⼝号 HTTP:80 端⼝范围是:0-6535(1 --- 255 之间⼀般是知名的端⼝号;256 --- 1023的端⼝号,通常是由Unix系统占⽤(系统占⽤);1024 ---5000 是⼤多数TCP、IP实现的临时分配;⼤于5000的⼀般是给其他服务预留的(Internet上并不常⽤的服务))端⼝的使⽤TCP的三次握⼿顺序号和确认号TCP滑动窗⼝UDP数据结构3、⽹络层(Internet层):IP包的封装和路径的选择 ICMP、IP、IGMP是⽹络层的协议。
TCP/IP四层结构从协议分层模型方面来讲,TCP/IP由四个层次组成:网络接口层、网络层、传输层、应用层。
TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。
传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。
该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。
这7层是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
网络接口层物理层是定义物理介质的各种特性:1、机械特性。
2、电子特性。
3、功能特性。
4、规程特性。
数据链路层是负责接收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。
常见的接口层协议有:Ethernet 802.3、Token Ring 802.5、X.25、Frame relay、HDLC、PPP ATM 等。
网络层负责相邻计算机之间的通信。
其功能包括三方面:一、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。
二、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。
三、处理路径、流控、拥塞等问题。
网络层包括:IP(Internet Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol) 控制报文协议、ARP(Address Resolution Protocol)地址转换协议、RARP(Reverse ARP)反向地址转换协议。
IP是网络层的核心,通过路由选择将下一跳IP封装后交给接口层。
IP 数据报是无连接服务。
ICMP是网络层的补充,可以回送报文。
用来检测网络是否通畅。
TCPIP协议族的四个层次OSI7层模型的⼩结 :在7层模型中,每⼀层都提供⼀个特殊的⽹络功能。
从⽹络功能的⾓度看:下⾯4层(物理层、数据链路层、⽹络层和传输层)主要提供数据传输和交换功能,即以节点到节点之间的通信为主;第4层作为上下两部分的桥梁,是整个⽹络体系结构中最关键的部分;⽽上3层(会话层、表⽰层和应⽤层)则以提供⽤户与应⽤程序之间的信息和数据处理功能为主。
简⾔之,下4层主要完成通信⼦⽹的功能,上3层主要完成资源⼦⽹的功能。
以下是TCP/IP分层模型________________________________________________________ │ ││D│F│W│F│H│G│T│I│S│U│E | | │ ││N│I│H│T│T│O│E│R│M│S│ | | │第四层,应⽤层 ││S│N│O│P│T│P│L│C│T│E│M| | │ ││ │G│I│ │P│H│N│ │P│N│A│其他 | │ ││ │E│S│ │ │E│E│ │ │E│I | | │ ││ │R│ │ │ │R│T│ │ │T│L | | └───────——─┘└─┴─┴─-┴─┴─-┴─┴─-┴─┴─-┴─┴------———— ┌───────—–─┐┌─────────——-┬──——–─────────┐ │第三层,传输层│ | TCP | UDP | └───────—–─┘└────────——-─┴──────────——–─┘ ┌───────—–─┐┌───—-──┬───—─┬────────——-──┐ │ │ | │ICMP│ I G M P | |第⼆层,⽹络层│ | └──—──┘ | │ │ | IP | └────────—–┘└────────────────────————-─-┘ ┌────────—–┐┌─────────——-┬──────——–─────┐ │第⼀层,⽹络接⼝││ARP/RARP | 其它 | └────────——┘└─────────——┴─────——–──────┘ TCP/IP四层参考模型 TCP/IP协议被组织成四个概念层,其中有三层对应于ISO参考模型中的相应层。
四、简答题(本题总分30分)1). 简述计算机网络的体系结构的概念?(7分)1). 所谓网络体系结构就是为了完成计算机间的通信合作,把每个计算机互连的功能划分成定义明确的层次,规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口和服务。
将这样的层次结构模型和通信协议统称为网络体系结构。
(7)2). 简述卫星通信的特点和优点。
(7分)特点:通信距离远、费用与距离远近无关;具有较大的传输延迟,且传输延迟相对确定。
优点:频带很宽,通信容量大,信号受干扰小;通信比较稳定。
(7)3). 简述滑动窗口机制中发送窗口和接收容器的概念。
(8分)发送窗口:用来对发送端进行流量控制,它的大小代表在没有收到对方的确认帧的情况下发送端最多可以发送的数据帧数。
接收窗口:用来控制接收端可以接收哪些数据帧。
只有发送序号落入接收窗口内的数据帧才可以收下。
(8)4). 网络层为接在网络上的主机所提供的服务有哪几大类?它们的具体实现是什么?其主要特点又是什么?(8分)无连接的网络服务面向连接的网络服务这两种服务的具体实现分别是数据报和虚电路的服务数据报服务的特点:不可靠的服务虚电路服务的特点:可靠的服务,服务质量有较好的保证(8)1). 请写出TCP/IP体系结构中,各个层次进行网络互相连接时使用的中继系统设备的中、英文名称。
(10分)答:物理层中继系统:转发器(repeater)。
数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。
网络层中继系统:路由器(router)。
网桥和路由器的混合物:桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统:网关(gateway)。
(10)2. 请说明“虚拟互连网络”和“IP网”的概念。
(8分)答:所谓虚拟互连网络也就是逻辑互连网络,它的意思就是互连起来的各种物理网络的异构性本来是客观存在的,但是我们利用 IP 协议就可以使这些性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。
使用 IP 协议的虚拟互连网络可简称为 IP 网。
计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构是指计算机网络的分层结构或组织结构,它将网络功能划分为多个层次,在每个层次上实现特定的功能,并通过不同层次之间的接口进行通信和协作。
常见的计算机网络体系结构包括TCP/IP参考模型和OSI参考模型。
下面我将详细介绍这两种体系结构。
1.TCP/IP参考模型TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)参考模型是最常用的计算机网络体系结构之一,它有四个层次:物理层、数据链路层、网络层和传输层。
-物理层:物理层负责比特流的传输,它定义了电器、光学和无线信号等在传输媒介中的传输规范,如电压、编码和信号时钟等。
-数据链路层:数据链路层在物理层之上建立了可靠的数据传输通道,它将比特流划分为数据帧,并进行错误检测和错误纠正。
常见的数据链路层协议有以太网和Wi-Fi。
- 网络层:网络层负责将数据分组从发送端传输到接收端,它使用IP地址来标识网络设备和路径,也负责路由选择和拥塞控制。
常见的网络层协议有IP(Internet Protocol)。
-传输层:传输层提供端到端的可靠传输和数据分组的重组,它使用端口号标识不同的应用程序,并提供传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)等协议。
2.OSI参考模型OSI(Open Systems Interconnection)参考模型是一种通用的计算机网络体系结构,它有七个层次:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
-物理层:物理层在OSI模型中的作用与TCP/IP模型中类似。
-数据链路层:数据链路层在OSI模型中的作用与TCP/IP模型中类似。
-网络层:网络层在OSI模型中的作用与TCP/IP模型中类似。
-传输层:传输层在OSI模型中的作用与TCP/IP模型中类似。
-会话层:会话层在OSI模型中提供了在网络中建立、管理和终止会话的功能。
它允许不同计算机应用程序之间的通信,并提供了可靠性和错误恢复机制。
计算机网络 TCP/IP 参考模型的分层结构
TCP/IP 参考模型,如同OSI 参考模型,也是一种分层体系结构。
它分为四层,由下至上,依次为网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
虽说TCP/IP 参考模型与OSI 参考模型一样采用层次结构概念,并对传输层定义了相似的功能,但两者则层划分与使用上由很大的区别。
如图2-8所示,显示了TCP/IP 参考模型与OSI 参考模型的对应关系。
TCP/IP 参考模型OSI 参考模型
图2-8 TCP/IP 参考模型与OSI 参考模型对应关系
1.网络接口层
这是TCP/IP 参考模型的最低层,包括了能使用TCP/IP 与物理网络进行通信的协议,且对应着OSI 的物理层和数据链路层。
它主要负责接收从互联网层传来的IP 数据报,并将IP 数据报通过底层物理网络发送出去,或者从底层物理网络上接收物理信号转换成数据帧,抽出IP 数据报,交给互联网层。
2.互联网层(IP 层)
互联网层的主要处理计算机之间的通信。
其主要功能包括以下三个方面:
● 处理来自传输层的分组发送请求:将分组封装到IP 数据报中,填入数据报头,选择数据报到达目的主机的路径。
然后,将数据报送至相应的网络接口来传送。
● 处理接收数据报:接收到数据报,首先检测其正确性,然后决定是由本地接收该数据报还是转发至相应的网络接口。
● 处理路径、流量控制、拥塞等问题,并且提供相应的差错报告。
3.传输层(TCP 层)
TCP/IP 参考模型的传输层作用与OSI 参考模型的作用类似,即在源节点和目的节点两个实体之间提供可靠的端到端数据传输。
传输层管理信息流,提供可靠的数据传输服务,以确保数据无差错地按序到达目的节点。
4.应用层
提 示 在TCP/IP 参考模型中,最低层名称有很多,如链路层、网络访问层、主机—主机层、主机—网络层等。
这是TCP/IP参考模型的最高层,对应着OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层。
用户调用应用程序来访问TCP/IP互联网络提供的多种服务,应用程序负责发送和接收数据,每个应用程序选择所需要的传送服务类型,可以是独立的报文序列,或者是连续的字节流。
应用程序将数据按要求的格式传送给传输层。