第7章网际层

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计算机网络技术(施晓秋编)教案：第七章网络层

第七章网络层教学目标网络层的功能逻辑寻址路由、交换通信子网的内部结构（数据交换方式）TCP/IP的网际层IP协议IP数据报IP地址ARP协议（本地ARP，代理ARP）RARP，ICMP协议重点与难点逻辑寻址路由、交换IP协议IP数据报IP地址7.1 网络层的概述从源端到目的端存在许多的中间节点，这些中间节点构成了从源端到目的端的多条路径，所以面临路径选择的问题而数据链路层负责相邻节点间可靠的数据传输，将数据帧由传输介质的一端送到另一端。

P143 图7.1一、为什么需要网络层？●涉及将源主机发出的数据（分组）经各种途径送到目的主机，从源主机到目的主机可能要经过许多的中间节点。

（该问题包含主机寻址）●网络层是通信子网的最高层，但是处理主机到主机数据传输的最低层。

●通信子网与资源子网的接口，即通信子网的边界。

●在网络层/传输层的接口上为传输层提供服务。

二、网络层的功能●规定信息分组的类型与格式。

将传输层传递过来的长数据信息拆分为若干个分组。

●确定收发双方的网络地址。

●为传输层提供不同的服务：面向连接的服务（虚电路）、面向无连接的服务（数据报）。

●路由●拥塞控制三、网络层的设计目标●所提供的服务与通信子网技术无关●通信子网的数量、类型和拓朴结构对于传输层是透明的。

●传输层所能获得的地址应采用统一的方式，以使其能跨越不同的LAN和W AN。

四、网络层提供的服务●可靠的面向连接的服务：虚电路服务●不可靠的面向无连接的服务：数据报服务补充：通信子网的内部结构—数据交换方式1、数据交换：●定义：并不是资源子网中的任意两个节点间都有直接可达的线路，因而数据需经过通信子网中某些节点的转接或交换。

●意义：通信子网的内部结构决定了数据交换所采用的方式。

2、数据交换的类型●线路交换（电路交换）：A、通信需要三个阶段：呼叫建立，传输数据，拆除连接；B、特点：时延小，适合于实时性强的交互式通信；对突发性通信不适应，信道利用率低；不具备存储数据或差错控制能力●报文交换A、以报文为数据传输单元，在每一报文上附上源地址和目的地址作为信息传送的基本逻辑单位。

《计算机网络课件：OSI七层模型》

保数据的正确传输和接收。
3
会话层的错误检测与恢复
讲解会话层的错误检测和恢复机制，以保证数据传输的完整性。
表示层功能概述
数据的编码与解码
解释表示层如何对数据进行编码和解码，以确保数据的正确传输和解析。
数据的加密与解密
介绍数据加密和解密的过程，保护数据的安全性和隐私。
数据的压缩与解压缩
讲解数据的压缩和解压缩技术，减少数据传输的带宽占用。
物联网的普及将提出新的网络需求，可能需要重新定义 OSI模型各层的功能和协议。
3 网络安全
未来网络的安全性要求更高，OSI模型可能会加强对数据加密和身份验证的支持。
OSI模型的层次结构为互联网通信提供了标准化的基础。
企业内部网络
企业内部网络遵循OSI模型，实现高效的内部通信。
网络设备开发
网络设备开发人员参考OSI模型，开发出符合标准的设备和协议。
未来网络发展对OSI模型的影响
1 大数据处理
2 物联网应用
未来的高速网络将需要更高效的数据处理和传输，OSI模型可能会进一步优化。
数据链路层概述
解释数据链路层的目标和任务，包括帧的封装和解封装、差错校验和流量控制等。
传输层介绍
介绍传输层的职责，包括可靠性传输、流量控制和拥塞控制等。
会话层职责分析
1
会话的建立和终止
讲解会话层的主要职责，包括建立会话、
会话层数据的同步2ຫໍສະໝຸດ 维护会话状态和会话的终止。
介绍如何在会话层实现数据的同步，确
计算机网络课件：OSI七层模型
计算机网络课件：OSI七层模型是关于计算机网络中的基础知识。本课件将深入介绍OSI七层模型的每一层，帮助您全面理解网络架构和通信过程。

计算机网络课后习题与答案

计算机⽹络课后习题与答案第⼀章计算机⽹络概论第⼆章数据通信技术1、基本概念（1）信号带宽、信道带宽，信号带宽对信道带宽的要求答：信号带宽是信号所占据的频率范围；信道（通频）带宽是信道能够通过的信号的频率范围；信号带宽对信道带宽的要求：信道（通频）带宽>信号带宽。

（2）码元传输速率与数据传输速率概念及其关系？答：码元传输速率（调制速率、波特率）是数据信号经过调制后的传输速率，表⽰每秒传输多少电信号单元，单位是波特；数据传输速率（⽐特率）是每秒传输⼆进制代码的位数，单位是b/s或bps；两者的关系：⽐特率＝波特率×log2N，N为电脉冲信号所有可能的状态。

（3）信道容量与数据带宽答：信道容量是信道的最⼤数据传输速率；信道带宽W是信道能够通过的信号的频率范围，由介质的质量、性能决定。

（4）数字信号的传输⽅式、模拟信号的传输⽅式答：数字信号传输:数据通信1）数/模转换-->模拟通信系统-->模/数转换2）直接通过数字通信系统传输模拟信号传输1）模拟通信：直接通过模拟通信系统2）数字通信:模/数转换-->数字通信系统-->数/模转换2、常⽤的多路复⽤技术有哪些？时分复⽤与统计复⽤技术的主要区别是什么？答：常⽤的多路复⽤技术有空分多路复⽤SDM、频分多路复⽤FDM、时分多路复⽤TDM 和波分多路复⽤WDM；时分复⽤与统计复⽤技术的主要区别是：时分多路复⽤：1）时隙固定分配给某⼀端⼝2）线路中存在空闲的时隙统计时分多路复⽤（按排队⽅式分配信道）：1）帧的长度固定2）时隙只分配给需要发送的输⼊端3、掌握T1和E1信道的带宽计算⽅法。

答：每⼀个取样值⽤8位⼆进制编码作为⼀个话路，则24路电话复⽤后T1标准的传输⽐特率为多少？8000×(8×24+1)=1544000b/sE1 标准是32路复⽤（欧洲标准）传输⽐特率为多少？8000×(8×32)= 2048000bps 4、⽐较电路交换、报⽂交换、分组交换的数据报服务、分组交换的虚电路服务的优缺点？5、指出下列说法错误在何处：（1）“某信道的信息传输速率是300Baud”；（2）“每秒50Baud的传输速率是很低的”；（3）“600Baud和600bps是⼀个意思”；（4）“每秒传送100个码元，也就是每秒传送100个⽐特”。

OSI参考模型中各层的功能

OSI参考模型中各层的功能在前面介绍OSI参考模型分为7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。

下面按照由低到高的顺序，具体介绍一下每层的功能。

1.物理层，物理层位于OSI模型的最低层，主要功能为物理连接和接口电器特性的定义。

物理连接包括实体线路连接和无线连接；接口电器特性包括连接器件的材质，规格，线路上电位高低等内容。

2.数据链路层，数据链路层位于OSI模型的第二层，主要功能为流量控制和差错控制。

流量控制，即通信双方速度存在差异，需要协调匹配通信正常。

差错控制，即在数据传输过程中，出现错误如何发现，如何更正。

前面提到的局域网，主要在数据链路层实现。

3.网络层，网络层位于OSI模型的第三层，主要功能为管理数据通信，实现端到端的数据传送服务，即将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端。

网络层主体协议是IP协议。

流量控制，即通信双方速度存在差异，需要协调匹配通信正常。

差错控制，即在数据传输过程中，出现错误如何发现，如何更正。

前面提到的局域网，主要在数据链路层实现。

4.传输层，传输层位于OSI模型的第四层，主要功能为负责总体的数据传输和数据控制。

传输层在整个OSI模型中非常重要，主要有两个协议工作：TCP和UDP。

TCP是传输控制协议，UDP是用户报文协议，详细工作过程在第四章介绍。

5.位于OSI模型的第5到7层，5层是会话层，主要功能是为通信进程建立连接。

6.表示层，主要功能是进行加密和压缩。

7.应用层，主要功能提供应用程序进入OSI模型的入口。

OSI模型的第5到7层在后面介绍的TCP/IP体系结构中被简化为应用层，在此不作详尽介绍。

计算机网络技术基础复习资料

计算机网络技术基础复习资料第一章计算机网络基本概念1、什么是计算机网络？答：计算机网络是利用通信设备和通信线路将分布在不同地点、功能独立的多个计算机系统互联起来，有功能完善的网络软件从而实现网络中资源共享和信息传递的系统。

2、计算机网络的功能中最重要的功能是资源共享。

网络资源有三种：硬件、软件、数据。

3、一个计算机网络由通信子网和资源子网构成。

4、通信子网：由网络节点和通信链路组成，承担计算机网络中数据传输、交换、加工和变换等通信处理工作。

5、资源子网：提供资源的计算机和申请资源的终端共同构成。

6、计算机网络的发展分为哪三个阶段？答：第一阶段：面向终端的单级计算机网络；第二阶段：计算机对计算机的网络；第三阶段：网际网阶段；第四阶段：开放式网格化计算机网络；7、计算机网络拓扑类型有哪些，各有什么特点？答：计算机网络的拓扑结构有：星型、树型、网状型、环型、总线型和无线型；星型：由一个根结点和若干个叶节点构成，结构简单、易于实现和便于管理，缺点：一旦中心结点出现故障就会造成全网瘫痪。

树型：只有一个根节点，其他节点有且只有一个父节点；缺点：不能在相邻或同层节点之间进行传递数据。

网状型：至少有一个以上的根节点，至少有一个以上的父节点；优点：一条线路发生故障不会影响正常通信；缺点：构造复杂，不便于维护。

环型：所有节点通过通信线路连成了一个环，每个节点有且只有一个父节点和子节点，不存在根节点；优点：每个站点所获得的时间是相等的，比较公平；缺点：有一个节点发生故障其它节点就不能通信。

总线型：总线型结构是只有叶节点没有根节点的拓扑类型，优点：结构简单，易于实现，易于扩展和可靠性好；缺点：每个站点数据的发出是“随机竞争型”的，最大等待时间不确定。

无线型：优点：不需好通信线路，节约成本；缺点：抗干扰能力差，不适合远距离传输。

8、计算机网络按照地理分布范围的大小分为：局域网，城域网，广域网三类。

根据传输技术分为广播式网络和点到点网络。

第 7 章 Internet基础知识

FTP（文件传输协议）
FTP允许用户可以在本地机上以文件操作的方式（文件的增、删、改、查、传送等）与远程机之间进行相互通信。
TELNET（远程终端访问协议）
该协议允许本地主机作为仿真终端登录到远程的另一台主机上，把用户请求传送给远程主机，同时也能将远程主机的输出结果通过 TCP连接返回到用户屏幕。
根域
CN
EDU NET
COM GOV ORG INT
EDU NET
AC
IBM
DEC …… ATT
图7-4 域名系统的层次结构示意图
一些国家或地区一级域名的代码如下图7-5所示：
国家名称中国巴西加拿大
澳大利亚法国德国
中国香港
国家域名 CN BR CA AU FR DE HK
国家名称日本韩国
TCP要完成流量控制和差错检验的任务，以保证可靠的数据传输。
（2）IP（网际协议）
IP的主要任务是对数据包进行寻址和路由选择，并从一个网络转发到另一个网络。IP在每个发送的数据包前都加入了一个控制信息，其中包含了源主机IP地址和目的主机IP地址等信息。
IP是一个面向无连接的协议，即主机之间事先不需建立用于可靠通信的端到端连接，源主机只是简单地将IP数据包发送出去。这样数据包在传输途中可能会丢失、重复、或者次序发生混乱。因此，还必须要依靠高层的协议（如TCP）或应用程序实现数据包的可靠传输。
图7-1 Internet 物理结构示意图
各用户并不是将自己的计算机直接连接到Internet上的，而是连接到其中的某个网络上（如校园网、企业网等），该网络再通过使用路由器等网络设备，并租用数据通信专线与广域网相连，成为Internet的一份子。

TCPIP协议簇网际层协议

网络和主机号
地址类型
A B C
网络号码
126 16,384 2,097,152
主机号码
16,777,214 65,534 254
网络
126= 27-1 (127.0.0.0 Reserved) 16384 = 214 2,097,152 = 221
主机
16,777,214 = 224 - 2 65,534 = 216 - 2 254 = 28 - 2
36
练习：IP地址分类
Address 10.2.1.1 128.63.2.100 201.222.5.64 192.6.141.2 130.113.64.16 256.241.201.10
net-id 24 bit
host-id 8 bit
D 类地址 1 1 1 0
多播地址
E 类地址 1 1 1 1 0
保留为今后使用
22
IP 地址分类
A类:
N
H
H
H
B类:
N
N
H
H
C类:
N
N
N
H
D类: 组播地址
E类: 保留为今后使用
N = 网络号 H = 主机号
23
点分十进制记法
机器中存放的 IP 地址是 32 bit 二进制代码
D 类地址 1 1 1 0
多播地址
E 类地址 1 1 1 1 0
保留为今后使用
21
IP 地址中的网络号字段和主机号字段
A 类地址 0
net-id 8 bit
host-id 24 bit
B 类地址 1 0
E 类n1地6etb-i址idt 保留为今后使用
host-id 16 bit

数据通信与网络重点总结

《数据通信与计算机网络》复习要点第1章概述1．以数字信号来传送消息的通信方式称为数字通信，而传输数字信号的通信方式称为数字通信系统。

2．数据通信包括数据传输、数据交换和数据处理。

3．数据通信网络按照覆盖的物理范围可分为广域网、局域网和城域网。

4．计算机网络是通信技术与计算机技术密切结合的产物。

5．计算机网络已经历了由单一网络向互联网发展的过程。

6．计算机网络具有三个主要的组成部分(三大组成要素)，即①能向用户提供服务的若干主机；②由一些专用的通信处理机（即通信子网中的结点交换机）和连接这些结点的通信链路所组成的一个或数个通信子网；③为主机与主机、主机与通信子网，或者通信子网中各个结点之间通信而建立的一系列协议。

7．计算机网络按通信方式分为广播网络和点到点网络。

8．计算机网络主要性能指标，包括速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积和利用率。

9．OSI模型有七个层次，分别是：(7)应用层；(6)表示层；(5)会话层；(4)运输层；(3)网络层；(2)数据链路层；(1)物理层10．因特网使用的TCP/IP参考模型的四个层次是：应用层、传输层、互联网层、网络接入层。

11．协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

协议的语法定义了所交换信息的结构或格式；协议的语义定义了源端和目的端所要完成的操作。

12．服务指同一开放系统中某一层向它的上一层提供的操作，但不涉及这些操作的具体实现。

13．面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放三个阶段。

14．标准是由标准化组织、论坛以及政府管理机构共同合作制订的。

标准可分为两大类：法定标准和事实标准。

一．数据通信网络由哪些部分组成？答：从系统设备级的构成出发，可以认为数据通信系统由下面三个子系统组成：（1）终端设备子系统，由数据终端设备及有关的传输控制设备组成。

（2）数据传输子系统，由传输信道和两端的数据电路终接设备组成。

（3）数据处理子系统，指包括通信控制器在内的电子计算机。

TCP-IP入门经典精要

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------TCP-IP入门经典精要第一部分 TCP/IP 基础知识第1章 TCP/IP 的概念 TCP/IP 指用于 Internet 和很多其它网络的网络协议集。

TCP/IP 特性：逻辑寻址物理地址（MAC 地址）是每一个网络适配器拥有的独一无二且永久的地址，共 48bit。

在 TCP/IP 中，逻辑地址被称为 IP 地址，是用于定位TCP/IP 网络上计算机或其他连网设备的地址，通过网络协议软件进行配置。

逻辑地址和具体硬件物理地址相互转换使用的是 ARP 和 RARP 协议。

路由选择由路由器完成，它能够通过逻辑地址转发数据。

名称解析域名到 IP 地址的映射称为名称解析。

称为域名服务器的特殊计算机储存了显示如何转换域名和IP 地址的表格，可以为网络中注册 DNS 的计算机提供域名和 IP 地址映射。

错误控制和流控制TCP/IP 的传输层通过 TCP 协议定义了针对数据的错误检查、流控制和通告功能。

在 TCP/IP 的网络接入层低层次协议中，也有组成系统错误控制的一部分。

应用支持在 TCP/IP 中，通过系统的逻辑通道实现从协议1 / 3软件到应用程序的接口称为端口。

每个端口有一个数字用于识别它。

第 2 章 TCP/IP 的工作方式 TCP/IP 协议系统四层模型：网络访问层：提供与物理网络的接口。

针对传输介质设置数据的格式，根据物理地址实现数据的寻址，对数据在物理网络的传递提供错误控制。

网际层：提供独立于硬件的逻辑寻址，从而让数据能够在具有不同物理结构的子网之间传递。

提供路由功能来降低数据流量，支持 Internet 上的数据传递。

实现物理寻址和逻辑寻址的转换。

osi七层模型详细解析

osi七层模型详细解析OSI（开放系统互联）七层模型是一个用于描述计算机网络体系结构的框架，由国际标准化组织（ISO）在1984年提出。

这个模型将计算机网络的功能划分为七个不同的层次，每个层次负责不同的任务，通过层与层之间的协议交互实现网络通信。

第一层是物理层，主要负责传输比特流，将数据转化为电流、电压或光脉冲等物理形式进行传输。

物理层的主要设备包括网线、电缆、集线器等。

第二层是数据链路层，主要负责将比特流划分为帧并进行错误检测和纠正。

数据链路层还负责访问介质、寻址和流量控制。

典型的设备有交换机、网卡等。

第三层是网络层，主要负责将数据包从源主机传输到目的主机。

网络层通过IP协议进行路由选择和寻址，将数据包从一个网络传输到另一个网络。

常见的设备有路由器。

第四层是传输层，主要负责提供端到端的可靠数据传输。

传输层通过TCP协议和UDP协议实现数据的分段、传输和重组。

传输层还提供拥塞控制和流量控制的功能。

第五层是会话层，主要负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。

会话层通过建立连接、同步和恢复等机制来确保数据的可靠传输。

第六层是表示层，主要负责数据的格式转换、数据加密和压缩等操作。

表示层通过协议将应用程序数据转化为网络传输所需的格式。

第七层是应用层，是用户和网络之间的接口，负责提供应用程序的网络服务。

应用层包括各种网络应用，如电子邮件、文件传输、远程登录等。

OSI七层模型的优点在于将网络通信的复杂过程分解为多个层次，每个层次负责不同的任务，使得网络设计、实现和维护更加简单和灵活。

同时，每个层次之间的接口标准化，不同厂商的设备可以互相兼容，实现跨平台的网络通信。

然而，OSI七层模型也存在一些缺点和局限性。

首先，这个模型过于理论化，实际网络往往会有一些层次的合并和重叠。

其次，OSI 模型没有明确定义具体的协议，只是提供了一个框架，因此实际应用中常常采用其他网络体系结构模型，如TCP/IP模型。

在实际应用中，OSI七层模型为网络设计和故障排除提供了指导和参考。

osi七层中各层的功能

osi七层中各层的功能OSI七层模型作为网络协议的规范，其分层结构是网络通信的基础之一，它将整个网络通信过程分成七个层次，每一层都有不同的功能和任务，下面就来详细介绍一下每一层的具体内容。

第一层：物理层（Physical layer）物理层是网络通信的基础，它负责将数据转换成物理信号通过物理介质进行传输，是网络通信过程中的第一步。

物理层的主要任务包括数据的编码、调制和解调等。

第二层：数据链路层（Data link layer）数据链路层主要负责将数据转换成数据帧后再进行传输，同时还会对传输的数据帧进行差错检测和校正，以保证数据传输的准确性和可靠性。

第三层：网络层（Network layer）网络层是整个网络通信过程中最重要的一层，它负责解决不同子网之间的通信问题，同时还能够实现路由选择、路由重定向等功能，确保数据能够顺畅地在各个子网之间传输。

第四层：传输层（Transport layer）传输层负责管理网络上的通信会话，确保数据能够安全、可靠地传输，同时还能够进行流量控制和拥塞控制等功能，以确保网络传输的高效性和可靠性。

第五层：会话层（Session layer）会话层主要负责建立、维护和结束网络通信连接，同时还能够对网络通信进行安全控制，确保网络通信的安全性。

第六层：表示层（Presentation layer）表示层主要负责进行数据的格式转换，将网络通信过程中传输的数据按照特定的格式进行解析和编码，确保数据能够良好地进行传输和解析。

第七层：应用层（Application layer）应用层是整个网络通信过程中最靠近用户的一层，它负责将用户需要传输的数据进行封装和分析，同时还能够提供各种不同的服务和应用，如电子邮件、文件传输、网络浏览器等。

综上所述，OSI七层模型中各层的功能和任务都是相互关联、互为补充的，只有各个层次能够有效地协作和配合，才能够实现网络通信过程中的高效、安全、稳定等目标，提高网络通信的质量和效率。

14709第7章

128.11.3.31
图7-8
采用点分十进制记法能够提高可读性
2．常用的三种类别的IP地址
A类地址的net-id字段占一个字节，只有7个比特可供使用。整个A类地址空间共有231 (2147483648)个地址。
B类地址的net-id字段有2字节，但前面两个比特(1 0)已经固定了，只剩下14个比特可以变化。
图7-11(a)画的是三个局域网用两个路
由器R1和R2互连起来。
图7-11
从不同层次上看IP地址和硬件地址
图7-11(b)特别强调了IP地址与硬件地址的区别。表7-2归纳了这种区别。
表 7-2 图 7-11(b)中不同层次、不同区间的源地址和目的地址在网络层写入 IP 数据报首部的源地址从 H1 到 R1 从 R1 到 R2 从 R2 到 H2 IP1 IP1 IP1 目的地址 IP2 IP2 IP2 在数据链路层写入 MAC 帧首部的源地址 HA1 HA4 HA6 目的地址 HA3 HA5 HA2
C类地址有3个字节的net-id字段，最前面的3个比特是(1 1 0)，还有21个比特可以变化，因此C类地址的网络总数是 2097152 (221)(这里也不需要减2)。每一个C类地址的最大主机数是254，即(28 – 2)。整个C类地址空间共有536870912 (229) 个地址。
表7-1
·路由器总是具有两个指明也可以不指明IP 地址。
7.2.2
IP地址与硬件地址
图7-10说明了这两种地址的区别。从层次的角度看，物理地址是数据链路层使用的地址，而IP地址是虚拟互联网络所使用的地址，即网络层和以上各层使用的地址。
位
0 版本
4 首部长度标
8 区分服务识协议

网际互连__OSI七层模型

⽹际互连__OSI七层模型概述 OSI(Open System Interconnection，开放系统互连)七层⽹络模型称为参考模型，是⼀个逻辑上的定义、⼀个规范。

它把⽹络从逻辑上分为了7层。

每⼀层都有相关、相对应的，⽐如⽹卡、、、防⽕墙。

OSI 七层模型是⼀种框架性的设计⽅法，建⽴七层模型的主要⽬的是为解决异种⽹络互连时所遇到的兼容性问题，其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输。

它的最⼤优点是将服务、接⼝和协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化的结构模型使不同的系统、不同的⽹络之间实现可靠的通信。

OSI结构更加严谨，成本更⾼；TCP/IP结构较简单，成本更低。

模型优点建⽴七层模型的主要⽬的是为解决异种⽹络互连时所遇到的兼容性问题。

它的最⼤优点是将服务、接⼝和协议这三个概念明确地区分开来：服务说明某⼀层为上⼀层提供⼀些什么功能，接⼝说明上⼀层如何使⽤下层的服务，⽽协议涉及如何实现本层的服务。

各层之间具有很强的独⽴性，中各实体采⽤什么样的协议是没有限制的，只要向上提供相同的服务并且不改变相邻层的接⼝就可以了。

(1)⾼层不需要知道低层是如何实现的，只需使⽤下层协议就可以了。

(2)当任何⼀层发⽣变化时，只要层间接⼝不发⽣变化，那么这种变化就不会影响到其他层，提⾼了⽹络的适应性。

(也是OSI的⼯作原理) ⽹络七层的划分也是为了使⽹络的不同功能模块(不同层次)分担起不同的职责，从⽽带来如下好处： ●减轻问题的复杂程度，⼀旦⽹络发⽣故障，可迅速定位故障所处层次，便于查找和纠错以及维护； ●在各层分别定义标准接⼝，使具备相同的不同能实现互操作，各层之间则相对独⽴，⼀种⾼层协议可放在多种低层协议上运⾏； ●能有效刺激⽹络技术⾰新，因为每次更新都可以在⼩范围内进⾏，不需对整个⽹络动⼤⼿术； ●每层的功能和提供的服务都有精确的定义和说明，有利于促进标准化。

物理层(Physical Layer) 定位：OSI 模型的最低层或第⼀层，该层包括物理连⽹媒介，如电缆连线连接器。

网络七层结构介绍

网络七层结构介绍网络七层结构介绍OSI开放式系统互联模型是1984年国际标准化组织（ISO）提出的一个参考模型。

此模型作为网络通信的概念性标准框架，使通信在不同的制造商的设备和应用软件所形成的网络上的进行成为可能。

现在此模型已成为一個主要的结构模型用于计算机之间和网络间的通信。

目前使用的大多数网络通信协议都基于OSI模型的结构。

OSI将其定义为七层，即将网络计算机中有关活动信息的任务划分为七个更小、更易于处理的任务组。

一个任务或任务组被分配到一个OSI层。

每一层都是独自存在的，因此分配到各层的任务能够独立地执行。

这样使得由其中某层提供的解决方案能够在不影响其他层的情况下被更新。

一、网络七层结构定义OSI七层模型的每一层具有清晰的特点。

基本来说，第七至第四层处理首尾相连的数据源和目的地址间的通信，而第三至第一层处理网络设备间的通信时。

另一方面，OSI模型的七个层可以划分为两组：上层（层7、层6和层5）和下层（层4、层3、层2和层1）。

OSI 模型的上层处理应用信息，并且只在软件上执行。

最高层，即应用层是与终端用户最接近的。

OSI模型的下层是处理数据传输的。

物理层和数据链路层上的信息执行是在硬件和软件上。

最底层，即物理层是与物理网络媒介（比如说电线）最接近的，并且负责在媒介上替换数据。

图2-1是OSI七层模型的示意。

图2-1OSI七层模型二、网络七层协议的功能1、物理层（Physical）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。

媒体和互连设备物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。

通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。

DTE即数据终端设备，又称物理设备，如计算机、终端等都包括在内。

而DCE则是数据通信设备或电路连接设备，如调制解调器等。

数据传输通常是经过DTEDCE，再经过DCEDTE的路径。

网络7层结构资料

OSI七层模式简单通俗理解这个模型学了好屡次，总是记不住。

今天又看了一遍，发现用历史推演的角度去看问题会更有逻辑，更好记。

本文不一定严谨，可能有错漏，主要是抛砖引玉，帮助记性不好的人。

总体来说，OSI模型是从底层往上层开展出来的。

这个模型推出的最开场，是是因为美国人有两台机器之间进展通信的需求。

需求1：科学家要解决的第一个问题是，两个硬件之间怎么通信。

具体就是一台发些比特流，然后另一台能收到。

于是，科学家创造了物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。

它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进展传输，到达目的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换)。

这一层的数据叫做比特。

需求2：现在通过电线我能发数据流了，但是，我还希望通过无线电波，通过其它介质来传输。

然后我还要保证传输过去的比特流是正确的，要有纠错功能。

于是，创造了数据链路层：定义了如何让格式化数据以进展传输，以及如何让控制对物理介质的访问。

这一层通常还提供错误检测和纠正，以确保数据的可靠传输。

需求3：现在我能发正确的发比特流数据到另一台计算机了，但是当我发大量数据时候，可能需要好长时间，例如一个视频格式的，网络会中断好屡次〔事实上，即使有了物理层和数据链路层，网络还是经常中断，只是中断的时间是毫秒级别的〕。

那么，我还须要保证传输大量文件时的准确性。

于是，我要对发出去的数据进展封装。

就像发快递一样，一个个地发。

于是，先创造了传输层〔传输层在OSI模型中，是在网络层上面〕例如TCP，是用于发大量数据的，我发了1万个包出去，另一台电脑就要告诉我是否承受到了1万个包，如果缺了3个包，就告诉我是第1001，234，8888个包丢了，那我再发一次。

这样，就能保证对方把这个视频完整接收了。

例如UDP，是用于发送少量数据的。

我发20个包出去，一般不会丢包，所以，我不管你收到多少个。

OSI七层知识重点

OSI七层知识重点计算机网络是一个复杂的系统，通常把计算机网络按照一定的功能与逻辑关系划分成一种层次结构，OSI参考模型是计算机网络的基本体系结构模型，OSI共分为七层，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。

物理层为建立、维持与拆除数据链路实体之间二进制位流传输的物理连接，提供机械的、电气的、功能的和规程的特性。

物理连接可以通过中继系统，允许进行全双工或半双工的二进制位流的传输。

物理层的数据服务单元是比特，它可以通过同步或异步的方式进行传输。

数据链路层是OSI模型的第2层，它介于物理层与网络层之间。

用于在相邻结点间建立数据链路，传送以帧为单位的数据，使其能够有效、可靠地进行数据交换。

本层通过差错控制、流量控制等，将不可靠的物理传输信道变成无差错的可靠的数据路，将数据组成适合正确传输的帧形式的数据单元，对网络层屏蔽物理层的特性和差异，、使高层协议不必考虑物理传输介质的可靠性问题，而把信道变成无差错的理想信道。

网络层是通信子网的最高层，是高层与低层协议之间的界面层。

网络层用于控制通信子网的操作，是通信子网与资源子网的接口。

网络层关系到通信子网的运行控制，决定了资源子网访问通信子网的方式。

设置网络层的主要目的就是为报文分组以最佳路径通过通信子网到达目的主机提供服务，而网络用户不必关心网络的拓扑结构与使用的通信介质。

网络层的主要功能如下。

(1)网络连接功能：网络层实体作为数据链路层服务用户，利用各条链路上的数据链路连接服务，来为传送实体之间建立端到端的网络连接关系。

其中，涉及到数据通路的建立、维护和拆除的过程。

(2)路由选择功能：路由选择是为建立数据通路服务的一种功能。

也就是为在源/宿结点之间建立通路而提供一些控制的过程。

这些控制过程由路由算法来实现。

(3)拥塞控制功能：拥塞控制的主要功能是对进入网络的数据流实施有效控制，使通信子网避免发生“网络拥塞”和“死锁”现象，保持稳定运行。

OSI 7层

OSI是Open System Interconnect的缩写，意为开放式系统互联。

国际标准组织（国际标准化组织）制定了OSI模型。

这个模型把网络通信的工作分为7层，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。

OSI的七层结构第一层：物理层（PhysicalLayer)规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除物理链路连接。

具体地讲，机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等；电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等；功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义，即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能；过程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信息时，DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。

在这一层，数据的单位称为比特（bit）。

属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

物理层的主要功能:为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接.所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路. 传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工，同步或异步传输的需要. 完成物理层的一些管理工作.物理层的主要设备：中继器、集线器。

第二层：数据链路层（DataLinkLayer)在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。