计算机网络(传输层)
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研究生计算机网络知识点归纳总结计算机网络是指通过通信线路连接起来的多台计算机系统组成的系统。
它使得世界各地的计算机能够相互通信和共享信息,成为了现代社会的重要基础设施。
作为计算机科学与技术领域中的一个重要学科,研究生阶段的计算机网络课程涵盖了多个知识点。
本文将对这些知识点进行归纳总结,以帮助研究生更好地理解和掌握计算机网络的相关概念和技术。
一、计算机网络基础理论1. 计算机网络概述- 计算机网络定义及基本特点- 计算机网络的分类和应用领域- 计算机网络的基本组成部分和功能2. OSI参考模型- OSI参考模型的层次划分及每层的功能- OSI参考模型与实际网络的对应关系- 各层次的协议和常见的子网划分方式3. TCP/IP协议栈- TCP/IP协议栈的层次结构及每层的功能- TCP/IP协议栈与OSI参考模型的关系- IP地址的分类和子网划分二、计算机网络传输层1. 传输层概述- 传输层的作用和功能- 传输层协议的种类及其特点2. 传输层协议TCP- TCP协议的特点和工作原理- TCP的可靠传输机制及流量控制- TCP的拥塞控制机制和算法3. 传输层协议UDP- UDP协议的特点和工作原理- UDP相对于TCP的优缺点及适用场景三、计算机网络网络层1. 网络层概述- 网络层的作用和功能- 网络层协议的种类及其特点2. 网络层协议IP- IP协议的特点和工作原理- IP地址的分配和转发算法- IP路由选择协议及其特点3. 网络层协议ICMP- ICMP协议的特点和用途- ICMP消息类型及其主要功能四、计算机网络数据链路层和物理层1. 数据链路层概述- 数据链路层的作用和功能- 数据链路层协议的种类及其特点2. 数据链路层协议以太网- 以太网的特点和工作原理- 以太网帧的格式和组成部分- 以太网的接入控制方法和介质访问方法3. 物理层概述- 物理层的作用和功能- 物理层的传输介质和传输方式- 物理层的调制解调和编码技术五、计算机网络安全与管理1. 网络安全概述- 网络安全的重要性和基本概念- 常见的网络安全威胁和攻击方式- 网络安全防范措施和技术2. 网络管理- 网络管理的目标和内容- 网络管理的基本方法和工具- 网络故障排除和性能监测技术六、计算机网络应用1. 客户端/服务器模型- 客户端/服务器模型的基本原理和特点 - 常见的应用层协议和应用场景2. 网络应用开发- 网络应用开发的基本要点和流程- 常用的网络编程技术和框架以上仅为部分研究生计算机网络知识点的归纳总结,详细内容可根据实际课程进行拓展和补充。
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。
第五章传输层5—01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用,运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别为什么运输层是必不可少的答:运输层处于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中的最低层,向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,但网络层是为主机之间提供逻辑通信(面向主机,承担路由功能,即主机寻址及有效的分组交换)。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量,必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响答:网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时,这种传输是面向连接的还是面向无连接的答:都是。
这要在不同层次来看,在运输层是面向连接的,在网络层则是无连接的。
<5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP,而不用采用可靠的TCP。
答:VOIP:由于语音信息具有一定的冗余度,人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度,但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃,TCP数据报出错则会引起重传,可能带来较大的时延扰动。
因此VOIP宁可采用不可靠的UDP,而不愿意采用可靠的TCP。
5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理答:丢弃5—07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输,这可能吗请说明理由答:可能,但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。
5—08 为什么说UDP是面向报文的,而TCP是面向字节流的答:发送方UDP 对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付IP 层。
UDP 对应用层交下来的报文,既不合并,也不拆分,而是保留这些报文的边界。
接收方UDP 对IP 层交上来的UDP 用户数据报,在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程,一次交付一个完整的报文。
计算机网络网络传输技术小测计算机网络的发展和普及,使得人们可以通过互联网进行信息交流和数据传输。
在实际应用中,网络传输技术起着至关重要的作用。
本小测旨在检验对计算机网络网络传输技术的了解程度。
请根据每个问题给出最准确的答案。
1. 什么是计算机网络的传输层?计算机网络的传输层是位于网络模型中的第四层,负责端到端的数据传输和错误检测。
它包括了许多协议,如传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
2. TCP 和 UDP 有什么区别?TCP 是面向连接的可靠传输协议,它提供的服务是可靠的、有序的和无差错的数据传输。
UDP 是无连接的不可靠传输协议,它提供的服务是快速的、简单的但不保证可靠性的数据传输。
3. 请解释一下 CRC 校验。
CRC(循环冗余检验)是一种校验方法,通过对数据包进行一系列的计算和二进制异或运算,生成一段冗余数据(CRC 值)。
发送方会将CRC 值添加到数据包中,接收方在接收到数据包后进行相同的计算,如果计算出的 CRC 值与接收到的 CRC 值不一致,就说明数据包在传输过程中发生了错误。
4. 什么是流量控制?有哪些常用的流量控制方法?流量控制是指在数据传输过程中控制发送方传输速率,防止接收方的缓冲区溢出。
常用的流量控制方法包括滑动窗口协议和拥塞控制。
5. 举例说明滑动窗口协议的工作原理。
滑动窗口协议是一种流量控制和错误恢复的机制。
发送方和接收方都有一个固定大小的窗口,发送方根据接收到的确认信息来滑动窗口。
接收方通过确认序号告诉发送方已成功接收的数据,发送方根据确认信息判断是否需要重传丢失的数据。
6. 描述一下网络延迟的原因。
网络延迟是指数据在传输过程中所需的时间。
其中的主要原因包括传输介质的传播延迟、排队延迟和处理延迟。
传播延迟是信号在物理介质中传播所需的时间,排队延迟是数据在路由器或交换机的排队等待所需时间,处理延迟是指数据包在节点上进行处理所需的时间。
7. 解释一下多路复用和多路分解。
计算机网络传输层计算机网络传输层是网络模型的第四层,负责在不同主机之间提供端到端的可靠数据传输服务。
它通过使用传输协议来确保数据能够从发送方传送到接收方。
本文将对计算机网络传输层的功能、特点以及常见的传输协议进行详细介绍。
1.分段和重组:传输层将从应用层接收到的数据进行分段,并在接收端将分段的数据重组为原始数据。
分段和重组的目的是将应用层数据适应网络传输的需求,同时确保数据的完整性。
2.连接管理:传输层通过连接管理机制来建立和维护端到端的连接。
通常有两种连接方式,一种是面向连接的可靠传输,另一种是无连接的不可靠传输。
面向连接的可靠传输使用可靠的传输协议来确保数据的可靠传输,而无连接的不可靠传输则没有建立、维护和释放连接的过程。
3.流量控制:传输层通过流量控制机制来控制数据的发送速率,以避免接收方无法处理过多的数据而导致的数据丢失。
流量控制使得发送方根据接收方的处理能力来调整数据的发送速率。
4.拥塞控制:传输层通过拥塞控制机制来控制网络中的数据传输量,以避免过多的数据拥塞导致网络性能下降。
拥塞控制使得发送方根据网络的拥塞程度来调整数据的发送速率。
5.错误检测和纠正:传输层使用错误检测和纠正机制来检测和纠正数据传输过程中可能出现的错误。
常见的错误检测和纠正机制包括校验和、循环冗余检测码(CRC)和前向纠错码(FEC)等。
1.端到端传输:传输层提供端到端的数据传输服务,即数据从发送方经过所有中间设备传送到接收方。
传输层协议在源和目的主机之间建立连接,并将数据分段传输,然后在目的主机上将分段的数据重新组装为原始数据。
2.透明性:传输层对上层应用程序是透明的,即应用程序不需要关心传输层的具体实现细节。
传输层提供了一种通用的接口,使得应用程序可以通过该接口来传输数据,而无需关心底层的物理网络细节。
3.可靠性:传输层提供可靠的数据传输服务,即保证数据的完整性和可靠性。
通过使用确认和重传机制,传输层可以检测和纠正数据传输过程中可能出现的错误,确保数据的正确传输。
计算机网络中的网络层与传输层在计算机网络中,网络层和传输层是两个重要的组成部分。
它们分别负责不同的功能和任务,并且在整个网络通信过程中发挥着不可或缺的作用。
一、网络层网络层是计算机网络中的第三层,它主要负责实现数据包在网络中的传输。
网络层使用IP协议来进行数据包的传输和路由选择。
1. IP协议IP协议是网络层中最重要的协议,它定义了数据包在网络中的传输规则和格式。
IP协议使用IP地址来确定源和目的主机,并且利用路由算法选择最佳路径进行数据传输。
2. 路由选择路由选择是网络层的核心任务之一,它通过路由器来实现。
路由器是网络中负责转发数据包的设备,它通过查看数据包的目的IP地址,并根据预先配置的路由表来选择下一跳路径,最终将数据包发送到目的主机。
3. IP地址IP地址用于标识主机在网络中的唯一性。
IP地址由32位二进制数表示,通常用四个十进制数表示,例如192.168.1.1。
IP地址分为公网IP和私网IP,公网IP由互联网管理机构分配,而私网IP则在组织内部使用。
二、传输层传输层是计算机网络中的第四层,它主要负责实现端到端的可靠传输和数据分段等功能。
1. TCP协议TCP协议是传输层中最常用的协议,它提供可靠的、面向连接的传输服务。
TCP协议通过建立连接、分段和重传等机制来保证数据的可靠传输。
2. UDP协议UDP协议是传输层中另一种常用的协议,它提供无连接的传输服务。
UDP协议没有建立连接和重传等机制,因此传输速度更快,但不保证数据的可靠传输。
3. 分段与重组传输层通过将数据分段来适应网络传输的需求。
发送端将较大的数据拆分成多个较小的数据段,并在接收端进行重组。
这样可以提高数据传输的效率和可靠性。
4. 端口与套接字传输层使用端口号来标识不同的应用程序。
端口号是一个16位的整数,范围从0到65535。
传输层还使用套接字来实现数据的发送和接收,套接字是网络编程中的一种抽象概念。
结论网络层和传输层在计算机网络中扮演着重要的角色。
计算机网络的七层协议计算机网络的七层协议,也称为OSI模型(Open System Interconnection),是计算机网络通信中的一种标准体系。
它将网络通信的整个过程分为七个层次,每个层次负责不同的功能,以实现高效可靠的通信。
第一层:物理层物理层是整个网络通信的基础,负责传输比特流(0和1)的物理介质,如电缆、光纤、无线信道等。
物理层将数字比特流转化为电信号或光信号,并按照特定的物理方式进行传输。
第二层:数据链路层数据链路层上建立了直接相连的两个节点之间的通信,负责将物理层传输的比特流组织成桢(Frame)。
数据链路层还负责差错检测和纠正,保证数据传输的可靠性。
常用的数据链路层协议有以太网、Wi-Fi 等。
第三层:网络层网络层负责实现不同网络之间的通信,它通过寻址和路由选择来确定数据传输的路径。
网络层的核心是IP协议(Internet Protocol),它用于给每个节点分配唯一的IP地址,并通过IP地址识别数据包的发送和接收。
第四层:传输层传输层负责实现端到端的可靠数据传输。
常见的传输层协议有TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)。
TCP提供面向连接的可靠传输,保证数据不丢失、不重复、按序传输;而UDP则提供了面向无连接的不可靠传输,适用于对实时性要求较高的应用。
第五层:会话层会话层负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。
它提供会话控制和同步功能,确保不同应用程序之间的数据正确交换。
会话层常用的协议有RPC(Remote Procedure Call)和SMB(Server Message Block)等。
第六层:表示层表示层负责数据的格式转换、加密解密等操作。
它将应用层数据转换为网络传输使用的标准格式,以确保不同操作系统、不同编码方式之间的数据交换能够顺利进行。
第七层:应用层应用层是用户直接使用的网络服务接口,包括各种应用程序,如电子邮件、文件传输、远程登录等。
计算机网络的结构组成计算机网络是由一组相互连接的计算机和设备组成,通过数据传输和共享资源,实现信息交流和协作的系统。
它具有复杂的结构组成,涉及多个层次和组件。
本文将介绍计算机网络的结构组成,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
一、物理层物理层是计算机网络的最底层,负责传输数据的物理介质和信号。
它定义了数据在传输介质上的电气、力学和功能特性,主要包括传输介质、传输速率、连接器和编码规范等。
在计算机网络中,常见的物理层设备包括网线、中继器、集线器和光纤等。
二、数据链路层数据链路层建立在物理层之上,负责在物理层提供的传输介质上建立可靠的数据链路。
它将原始的比特流划分为较小的数据帧,并在帧之间添加控制信息,用于错误检测和纠正。
数据链路层还负责介质访问控制、流量控制和传输优先级等功能。
典型的数据链路协议包括以太网和无线局域网等。
三、网络层网络层负责在不同网络之间进行数据路由和转发,实现端到端的数据传输。
它通过控制数据包的转发和路由算法,将数据从源主机传输到目标主机。
网络层还提供了多种服务,如差错检测、拥塞控制和网络地址转换等。
常见的网络层协议有IP协议和路由协议等。
四、传输层传输层提供了可靠的端到端数据传输服务。
它负责将数据流分割为较小的数据段,并为每个数据段添加序列号和检验和等信息,保证数据的完整性和正确性。
传输层还提供了流量控制和拥塞控制机制,确保网络资源的有效利用。
典型的传输层协议有TCP和UDP等。
五、应用层应用层是计算机网络的最高层,提供了用户与网络服务之间的接口。
它实现了各种特定的网络应用,如电子邮件、文件传输、网页浏览和远程登录等。
应用层协议定义了数据格式和通信规则,使得不同设备和平台上的应用程序能够互相通信。
常见的应用层协议有HTTP、SMTP和FTP等。
综上所述,计算机网络的结构组成包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
这些层次之间通过协议和接口进行通信和交互,共同实现了计算机网络的功能和服务。
计算机网络网络层与传输层计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分,它通过数据的传输和交换使得全球范围内的计算机可以相互连接和通信。
在计算机网络中,网络层和传输层是网络体系结构的两个重要组成部分,它们分别负责网络的路由和数据传输的可靠性。
一、网络层网络层是计算机网络体系结构中的重要组成部分,它负责将数据传输到目标计算机。
网络层的功能主要包括数据分组的路由和转发。
路由是指通过查找路由表,确定数据包从源主机到目标主机的路径。
转发是指在网络中选择合适的路由器将数据包从一个接口转发到下一个接口。
网络层使用IP协议(Internet Protocol)来实现数据分组的路由和转发。
IP协议是一种面向无连接的协议,它将数据分组封装成IP数据包,在数据包中包含源IP地址和目标IP地址等信息。
路由器根据目标IP地址来查找路由表,并将数据包沿着最佳路径传送到目标主机。
网络层还可以实现网络地址转换(NAT)和负载均衡等功能。
NAT主要用于解决IPv4地址不足的问题,它将内部网络使用的私有IP地址转换为外部网络使用的公有IP地址。
负载均衡则通过将数据流量分配到多个服务器上,提高网络性能和可靠性。
二、传输层传输层是计算机网络体系结构中的一部分,它负责在源主机和目标主机之间提供可靠的数据传输服务。
传输层的主要功能包括分段和重组、流量控制和拥塞控制。
传输层使用传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)来实现数据的可靠传输。
TCP协议提供面向连接的、可靠的数据传输服务。
在数据传输过程中,TCP将数据分割成多个数据段,并使用序号、确认序号和窗口等机制实现数据的可靠传输。
TCP还具有流量控制和拥塞控制的功能,以确保网络的稳定性和可靠性。
与TCP不同,UDP协议是一种无连接的协议,它不提供可靠的数据传输服务。
UDP将数据分割成数据报,在数据报中包含源端口和目标端口等信息。
UDP适用于对数据传输速度要求较高、对数据可靠性要求不高的应用场景,如音视频传输。
计算机网络各层协议计算机网络是指将地理位置不同的计算机通过通信链路相互连接起来,实现数据交换和共享资源的网络。
计算机网络是由各个层次的协议组成的,每一层协议都有自己的功能和责任。
计算机网络通常被分为七层,从低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都有自己的协议和功能,通过各层之间的相互配合和通信,完成数据的传输和处理。
物理层是计算机网络的最底层,主要负责物理介质的传输,包括信号传输、电缆连接等。
常见的物理层协议有以太网、无线局域网等。
数据链路层负责将一组比特序列组织成合适的帧,并通过物理链路传输数据。
数据链路层的协议有以太网协议、无线局域网协议等。
网络层在两个主机之间提供数据报传输的服务,负责寻址和路由选择。
网络层的协议有IP协议、ICMP协议等。
传输层主要负责两个主机之间的数据传输,提供端对端的可靠性和连接管理。
常见的传输层协议有TCP协议、UDP协议等。
会话层在不同主机上的进程之间建立和维护通信会话。
会话层的协议有RPC协议、SSH协议等。
表示层负责数据的格式化、加密和压缩等操作,确保数据在两个主机之间的正确解释。
常见的表示层协议有JPEG协议、SSL协议等。
应用层是最高层的协议,直接面向用户应用程序,为用户提供各种网络服务。
常见的应用层协议有HTTP协议、DNS协议等。
这七层协议构成了计算机网络的基础框架,实现了计算机网络的功能和效能。
不同层次的协议之间通过接口和协议栈进行交互,完成数据的传输和处理。
数据从应用层经过各个层次的协议封装和处理,最终到达物理层传输,然后再从物理层经过接收方各层的逆向处理,到达应用层供用户使用。
通过七层协议的分工合作,计算机网络能够实现高速、可靠和安全的数据传输。
每一层的协议都有自己的职责和功能,通过各层之间的通信和协同工作,完成数据的传输和处理。
计算机网络在现代社会中发挥着重要作用,使得人们能够方便地进行远程通信、数据共享和资源利用。
计算机网络传输层题库1.下列哪一项不是传输层的作用()[单选题]*A、可采用标准的传输原语开发自身应用,无惧底层通信网络的变化B、提供可靠数据传输、差错控制等服务C、处理主机之间通信的事务,而不是进程之间的通信(正确答案)D、当数据传输连接中断时,可以建立一个新的连接,在中断处继续数据的传输2.以下哪些是虚电路的特点()*A、虚电路子网中包头的长度要短于数据报子网中包头的长度(正确答案)B、同一对端系统之间的数据报遵循同一条路径(正确答案)C、路由表通过查询路由表才可知道使用哪个网络接口进行转发D、包头不包括完整的双方地址信息,替代地址信息的是表示路径的虚电路号(正确答案)3.在可靠数据传输协议rdt2.1中,关于针对确认信息的差错校验以下哪些说法是正确的()*A、接收端要检查数据报文的正确性(正确答案)B、发送端要检查确认信息是否正确(正确答案)4.下列关于UDP协议的叙述中,正确的是()*A.提供无连接服务(正确答案)B.提供复用/分用服务(正确答案)C.通过差错校验,保障可靠数据传输下列网络应用中,()不适合使用UDP协议[多选题]A、远程登录(正确答案)B、传输电子邮件(正确答案)C、远程调用D、实时多媒体应用5.下列()不是TCP服务的特点[单选题]*A、可靠B、支持广播(正确答案)C、字节流口、全双工6. TCP使用三次握手协议来建立连接,设甲、乙双方发送报文的初始序号分别为X和Y,甲方发送()的报文给乙方。
[单选题]*A、SYN=1,seq=X+1B、SYN=1,seq=X(正确答案)7.下列哪一项不是虚电路的特点()[单选题]*A、分组开销少B、支持广播(正确答案)C、分组按照同一路由转发D、顺序到达8.下列哪种交换技术可能导致失序()[单选题]*A、数据报分组交换(正确答案)B、报文交换C、虚电路分组交换D、电路交换9.以下哪些是并发型客户-服务器模型的特点()*A、所有客户的请求在一个队列中排队B、服务器在任何时刻只能为一个客户服务C、服务器需要多个端口同时为客户服务(正确答案)D、服务器可以同时为多个客户机服务(正确答案)10.关于可靠数据传输协议rdt2.2,正确的是()*A、发送端必须检查收到的ACK号(正确答案)B、使用一种只有肯定确认机制完成可靠传输(正确答案)C、接收端必须给出ACK号(正确答案)11.在TCP协议中,发送方的窗口大小取决于()[单选题]*A.仅接收方允许的窗口B.接收方允许的窗口和发送方允许的窗口C.接收方允许的窗口和拥塞窗口(正确答案)D.发送方允许的窗口和拥塞窗口12.主机甲和主机乙之间已建立了一个ITCP连接,TCP最大段长度为1000字节。
计算机网络中的网络层与传输层在计算机网络中,网络层和传输层是两个重要的层级。
它们分属于OSI(开放系统互联)模型或TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)模型的不同层级,各自负责不同的功能和任务。
本文将对网络层和传输层进行详细的介绍和比较。
一、网络层网络层是计算机网络中的第三层,也是OSI模型或TCP/IP模型中的重要组成部分。
网络层负责在不同的网络间进行数据传输和路由选择。
其主要功能如下:1. IP地址分配与转发:网络层通过IP地址来标识网络中的不同设备,可以将数据从源主机发送到目标主机。
网络层还负责判断传输数据的最佳路径,并进行数据包转发。
2. 路由选择:网络层使用路由协议来选择传输数据的最佳路径。
常见的路由协议有RIP(路由信息协议)、OSPF(开放最短路径优先)、BGP(边界网关协议)等。
3. 数据分片与重组:网络层可以将较大的数据报进行分片,并在目标设备上将分片的数据报重组成完整的数据。
网络层使用的主要协议是IP(互联网协议),它定义了数据在网络中的传输方式和地址分配方式。
IP协议有两个版本,IPv4和IPv6,其中IPv4是目前常用的版本。
二、传输层传输层是计算机网络中的第四层,同样是OSI模型或TCP/IP模型的重要组成部分。
传输层负责在主机之间提供端到端的数据传输和错误控制。
其主要功能如下:1. 数据分段与重组:传输层将从应用层接收到的数据进行分段,并在目标主机上将分段的数据重新组合成原始数据。
2. 端口标识与多路复用:传输层使用端口号来标识不同的应用程序和服务。
通过多路复用技术,传输层可以同时为多个应用程序提供数据传输服务。
3. 可靠性和流量控制:传输层使用TCP(传输控制协议)来提供可靠的数据传输。
TCP使用确认机制和重传机制来确保数据的正确性和完整性。
此外,传输层还使用流量控制技术来控制数据的发送速率,防止网络拥塞。
传输层使用的主要协议有TCP和UDP(用户数据报协议)。
TCP 是面向连接的可靠协议,适用于对数据传输可靠性要求较高的场景,如文件传输、电子邮件等。
计算机网络传输层传输层为OSI参考模型的第四层,是计算机网络体系结构的核心,其任务是为从发送端计算机到接收端计算机提供可靠的、透明的数据传输,并向高层用户屏蔽通信子网的细节,提供通用的传输接口。
传输层实现时主要考虑以下几点:1.连接管理传输层能够实现端-端的数据传输,即在数据传输前,经过各种交换设备,在两端建立一条链路。
链路建立后,发送端使用该链路发送数据,待数据发送完毕,接收端确认接收成功。
连接管理是传输层在发送端和接收端之间建立和释放连接所必须遵循的协议,一般通过三次握手协议来完成两端点连接的建立:计算机A传送一个请求一次连接的TPDU,它的序列号为X;计算机B会送一个确认该请求及其序列号的TPDU,它的序列号为Y;计算机A 通过在第一个数据TPDU中包含序列号X和Y,对计算机B的确认帧发回一个确认。
为避免由于请求或确认信息丢失而导致的错误,在计算机A和计算机B中分别设置了定时器。
如果计算机A的请求信息或计算机B的确认信息丢失,计算机A将在计时结束后重新发送请求。
如果计算机A的确认信息丢失,计算机B将在计时结束后终止连接。
当计算机A与计算机B通信完毕后,需要两端点终止连接操作。
而终止连接的操作为:首先计算机A请求终止连接,然后计算机B确认请求;如果计算机A接收到计算机B所发送的确认信息后,再发送一个确认信息,并终止连接;最后计算机B收到确认信息后,也终止连接。
2.差错控制在传输层的通信过程中,无论时面向连接还是面向无连接的传输,都需要对传输的内容进行差错控制编码、差错检测、差错处理三个方面的处理。
传输层的差错控制是通过在通信子网对差错控制的基础上最后的一道差错控制措施可,面对的出错率相对较低。
因此,传输层的差错控制编码一般采用比较简单的算法。
例如,在传输层协议数据单元TPDU内留有专门的校验和字段,用于存放校验码。
在对于差错的处理过程中,通常采用当即纠错、通知发送端重传和丢弃三种措施,具体采用什么措施与差错控制算法与传输层服务要求有关。
(答案仅供参考如有不对请自己加以思考)第五章传输层一、习题1.在TCP协议中,采用()来区分不同的应用进程。
A.端口号B.IP地址C.协议类型D.MAC地址2.下面信息中()包含在TCP首部中而不包含在UDP首部中。
A.目标端口号B.序号C.源端口号 D.校验号3.在TCP/IP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()。
A.点到点连接B.操作链接C.端到端连接D.控制连接4.在TCP/IP网络中,为各种公共服务保留的端口号范围是()。
A.1-255 B.0-1023C.1-1024D.1-655355.假设某应用程序每秒产生一个60B的数据块,每个数据块被封装在一个TCP报文中,然后在封装到一个IP数据报中。
那么最后每个数据报所含有的应用数据所占的百分比是()(注意:TCP报文和IP数据报的首部没有附加字段。
)A.20%B.40%C.60%D.80%6.如果用户程序使用UDP协议进行数据传输,那么()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7.有一条TCP连接,它的最大报文段长度2KB,TCP拥塞窗口为24KB,这时候发生了超时事件,那么该拥塞窗口变成了()。
A.1KBB.2KBC.5KBD.7KB8.TCP协议是面向连接的协议,提供连接的功能是(1)______的;采用(2)_______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)_______的报文段,这种报文段的数量最多可以(4)________;TCP采用滑动窗口协议可以实现(5)_______。
(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.在计时器到时前未被确认的所有报文段C.未被确认及至退回N值的所有报文段D.未被确认的报文段(4)A.是任意的 B.1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9.OSI 7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()。
计算机网络(第五版)谢希仁课后答案第五章第五章传输层5—01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用,运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别?为什么运输层是必不可少的?答:运输层处于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中的最低层,向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,但网络层是为主机之间提供逻辑通信(面向主机,承担路由功能,即主机寻址及有效的分组交换)。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量,必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响?答:网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时,这种传输是面向连接的还是面向无连接的?答:都是。
这要在不同层次来看,在运输层是面向连接的,在网络层则是无连接的。
5—04 试用画图解释运输层的复用。
画图说明许多个运输用户复用到一条运输连接上,而这条运输连接有复用到IP数据报上。
5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP,而不用采用可靠的TCP。
答:VOIP:由于语音信息具有一定的冗余度,人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度,但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃,TCP数据报出错则会引起重传,可能带来较大的时延扰动。
因此VOIP宁可采用不可靠的UDP,而不愿意采用可靠的TCP。
5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理?答:丢弃5—07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输,这可能吗?请说明理由答:可能,但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。
5—08 为什么说UDP是面向报文的,而TCP是面向字节流的?答:发送方UDP 对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付IP 层。
UDP 对应用层交下来的报文,既不合并,也不拆分,而是保留这些报文的边界。