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  • 计算机网络体系结构——划分层次和五层协议
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    2021-07-01 02:10:19

    划分层次

    当两台主机之间传送文件时,是一项非常复杂的工作。

    可以将工作划分为三类:

    1.与传送文件直接有关,例如发送端的文件传送应用程序应当确定接收端的文件管理程序已做好接收和存储文件的准备。这就需要一个文件传送模块来完成。

    2.为了保证文件和文件传送命令可靠地在两个系统之间交换,可以再设立一个通信服务模块。

    3.再构造一个网络接入模块,让这个模块负责做与网络接口细节有关的工作,并向上层提供服务,使上面的通信服务模块能够完成可靠通信的任务。

    分层带来的好处:

    1.各层之间是独立的。某一层并不需要它的下一层是如何实现的,而仅仅需要知道该层接口所提供的服务。

    2.灵活性好。当任何一层发生变化时,只需要层间接口关系保持不变,则在这层以上或以下各层均不受影响。

    3.结构上可分割开。各层都可以采用最适合的技术来实现。

    4.易于实现和维护。整个系统被分解为若干个相对独立的子系统,更方便维护。

    5.能促进标准化工作。每一层的功能及其所提供的服务都有了明确说明。通常各层所要完成的功能主要有以下一些:

    1)差错控制,使相对应层次对等方的通信更加可靠。

    2)流量控制,发送端的发送速率必须使接收端来得及接收。

    3)分段和重装,发送端将要发送的数据块划分为更小的单位,在接收端将其还原。

    4)复用和分用,发送端几个高层会话复用一条低层的连接,在接收端再进行分用。

    5)连接建立和释放,交换数据前先建立一条逻辑连接,数据传送结束后释放连接。

    概念

    计算机网络的各层及其协议的集合就是网络的体系结构。

    五层协议

    OSI的七层协议:应用层,表示层,会话层,运输层,网络层,数据链路层,物理层。

    TCP/IP的体系结构:应用层,运输层,网际层IP,网络接口层。

    在计算机网络的原理中往往采取综合OSI和TCP/IP的优点的方法,采用一种只有五层协议的体系结构。

    五层协议:应用层,运输层,网络层,数据链路层,物理层。

    1)应用层

    应用层是体系结构中的最高层。应用层的任务是通过应用程序间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用程序间通信和交互的规则。

    互联网中的应用层协议有很多,如域名系统DNS,支持万维网应用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议。我们把应用层交互的数据单元称为报文。

    2)运输层

    运输层的任务就是负责向两台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。

    应用层主要使用以下两种协议(面试常问):

    1.传输控制协议TCP——提供面向连接的,可靠的数据传输服务,其数据传送的单位是报文段。

    2.用户数据报协议UDP——提供无连接的,尽最大努力的数据传输服务,其数据传输的单位是用户数据报。

    3)网络层

    网络层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,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。

    4)数据链路层

    简称链路层。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,在两个相邻结点间的链路上传送帧,每一帧包括数据和必要的控制信息。

    5)物理层

    物理层要考虑用多大的电压代表1或0,以及接收方如何识别出发送方所发送的比特。还要确定连接电缆的插头应当有多少根引脚以及各引脚如何连接。

    标签:协议,传送,层次,五层,网络层,网络体系结构,数据,应用层,链路层

    来源: https://www.cnblogs.com/lbhym/p/11713089.html

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    五层网络体系结构

    一.五层网络体系结构

       五层协议的网络体系结构从顶至下包括下面五层:
       1.应用层;
       2.运输层;
       3.网络层;
       4.数据链路层;
       5.物理层。



    二.每一层对应的协议与硬件

    名称对应的协议对应的硬件
    应用层FTP(文件传输协议),TELNET(远程终端协议),HTTP(超文本传送协议),SMTP(简单邮件传送协议),DHCP(动态主机配置协议),SNMP(简单网络管理协议)
    运输层TCP,UDP四层交换机,工作在第四层的路由器
    网络层IP,ARP,ICMP,RARP,AKP,UUCP路由器,防火墙,三层交换机
    数据链路层PPP,CSMA/CD网桥,以太网交换机(二层交换机),网卡(一半工作在物理层,一半工作在数据链路层)
    物理层
    调制解调器,中继器,集线器,双绞线




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  • *PS:也有说七层的,但是其中两层是没有协议的,所以没讲,但是说五层也没毛病,上学时老师也这么讲过的。 TCP/IP五层模型的协议 应用层(协议:文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端 TFTP,HTTP,SNMP,FTP,...

    *PS:也有说七层的,但是其中两层是没有协议的,所以没讲,但是说五层也没毛病,上学时老师也这么讲过的。

    TCP/IP五层模型的协议

    应用层 (协议:文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端 TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet等)
    传输层 (协议:端口、 TCP、UDP
    网络层 (协议:IPv4/IPv6、ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP)
    数据链路层 (协议: 传输有地址的帧以及错误检测功能 SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU)
    物理层 (协议:以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 ISO2110,IEEE802,IEEE802.2)

    以上的协议说完估计就是大学的网络课了,我只会涉及比较基础的理解网络交互的过程,只会说其中一部分协议。

    网络是一个很庞大的概念,就算只说体系结构,也很难说清,我这里结合我自己理解的不同主机上的两个应用通信实例来讲我对网络的认识,如果讲得不对希望有人指出。

    两台主机之间的通信的过程是一个网络交互的过程:

    1.如果只从应用层看就是两台异地主机上的两个进程在进行交流,标识(或者说区别)它们的是进程的端口号;其中这里的端口是逻辑上的,只是系统用来标识不同的进程的,最直观的例子是你在本机windows以8080端口启动tomcat,同样在vmware虚拟机linux上以8080端口运行tomcat,两者都能正常工作,所以端口只是于系统相关的,与物理设备无关,完全不同于交换机等设备上的物理端口。

     

    2.应用层往下是传输层:

    在发送方,传输层会接收从上层进程传来的数据报、端口信息等,如果数据报较长还会进行分割编号,传输层在发送方做的事是把本层的协议和上层传过来的数据报处理后封装成TCP报文,然后把它交付给发送端的网络层;(封装时进行端口绑定以及其它的本层信息的绑定)

    在接收方,传输层会接收从网络层发上来的TCP报文,去掉(解读)在发送方添加的本层的协议,进行接收验证保证可靠传输(如果丢失需要重发),存在分组时要把分组数据重组,然后根据端口信息交付给应用层的进程。

     

    3.再往下是网络层:网络层提供的是不可靠传输,路径、发送顺序都是不确定的,可能存在丢失,解决该问题在传输层进行,传输层进行的验证和重组,就是结合了这里的情况,这样的做法可以减轻网络层的负担(从网络层开始再往下就是实际的传输过程了,由于涉及异地间网络互联,如果在网络层进行可靠传输,将会耗费大量资源,而且会使传输效率大大降低)

    发送方:接收上层传来的TCP/UDP报文,加上本层的IP协议相关的首部(源、目的IP,以及数据报本身的信息等等),然后交由下层(网际传输开始);

    在接收方:网络层接收数据链路层传来的帧,得到IP数据报,解析并去掉IP首部,将信息交由传输层进行验证。

    4.数据链路层:传输的信息是帧,这是具体物理线路的逻辑连接概念,例如互联网上的两个相连节点间的连通。

    5.物理层:没啥好说的了,这就是具体的数据传输了。

     

    以上主要讲了网络层以及以上的大致思路,接下来要说的是IP数据报在网路上的具体传输;

    由关于网络层的信息已经知道了IP数据报包含了源、目的IP地址,在我们本机的网络层把IP数据报发送给局域网路由器,路由器根据源目的IP、IP数据报的其它信息查路由表,然后给出下一跳的物理地址,然后在物理网络上进行传输,到达下一跳后进行同样的操作,直到到达目的地,或者跳数用尽丢弃,或者发生错误(后两种情况在传输层进行验证保证可靠传输时会要求重发),这里关于物理层讲得很少,其实物理层也有很多很多的协议来约束传输,一言难尽,要洗说我估计还要再去把课本拿起来读一遍。

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  • 应用体系结构中的最高层。应用确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。这里的进程就是指正在运行的程序。 应用的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用协议定义的是应用进程间通信和交互...

    1、应用层

    应用层是体系结构中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。这里的进程就是指正在运行的程序。

    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、传输层

    传输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信。因特网的传输层可使用两种不同协议:即面向连接的传输控制协议TCP,和无连接的用户数据报协议UDP。

    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。

    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

    网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。在发送数据时,网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。

    4、数据链路层

    当发送数据时,数据链路层的任务是将在网络层交下来的IP数据报组装成帧,在两个相邻结点间的链路上传送以帧为单位的数据。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、以及流量控制信息等)。

    三个基本问题:封装成帧,透明传输,差错检测。

    5、物理层

    物理层的任务就是透明地传送比特流。在物理层上所传数据的单位是比特。传递信息所利用的一些物理媒体,如双绞线、同轴电缆、光缆等,并不在物理层之内而是在物理层的下面。

    在这里插入图片描述

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