计算机网络五层协议
TCPIP五层模型
(1)OSI七层模型OSI中的层功能 TCP/IP协议族应用层文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端 TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet 表示层数据格式化,代码转换,数据加密没有协议会话层解除或建立与别的接点的联系没有协议传输层提供端对端的接口 TCP,UDP网络层为数据包选择路由 IP,ICMP,RIP,OSPF,BGP,IGMP数据链路层传输有地址的帧以及错误检测功能 SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU物理层以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 ISO2110,IEEE802,IEEE802.2(2)TCP/IP五层模型的协议应用层传输层网络层数据链路层物理层物理层:中继器、集线器、还有我们通常说的双绞线也工作在物理层数据链路层:网桥(现已很少使用)、以太网交换机(二层交换机)、网卡(其实网卡是一半工作在物理层、一半工作在数据链路层)网络层:路由器、三层交换机传输层:四层交换机、也有工作在四层的路由器二、TCP/UDP协议TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。
其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输,它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。
通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。
通俗说,它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道,然后再进行数据发送;而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。
一般来说,TCP对应的是可靠性要求高的应用,而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。
TCP支持的应用协议主要有:Telnet、FTP、SMTP等;UDP支持的应用层协议主要有:NFS(网络文件系统)、SNMP(简单网络管理协议)、DNS(主域名称系统)、TFTP(通用文件传输协议)等.TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关,这也是TCP/IP的重要特点三、OSI的基本概念OSI是Open System Interconnect的缩写,意为开放式系统互联。
两台计算机之间是如何通信的
两台计算机之间是如何通信的1. 五层协议参考模型所谓通信协议就是通信双⽅都必须要遵守的通信规则。
如果没有⽹络通信协议,计算机的数据将⽆法发送到⽹络上,更⽆法到达对⽅计算机,即使能够到达,对⽅也未必能读懂。
有了通信协议,⽹络通信才能够发⽣。
⼀般我们⽤五层协议参考模型来进⾏计算机⽹络的学习:应⽤层运输层⽹络层数据链路层物理层上述各层的作⽤会在下⽂详细讲解,我们⾸先要明⽩为什么要分层:协议的实现是很复杂的。
因为协议要把⼈读得懂的数据,如⽹页、电⼦邮件等加⼯转化成可以在⽹络上传输的信号,需要进⾏的处理⼯作⾮常多。
两个系统中实体间的通信是⼀个⼗分复杂的过程。
为了减少协议设计和调试过程的复杂性,⽹络协议通常都按结构化的层次⽅式来进⾏组织,每⼀层完成⼀定功能,每⼀层⼜都建⽴在它的下层之上。
不同的⽹络协议,其层的数量、各层的名字、和功能不尽相同。
也就是说,每⼀层都是在下⼀层的基础上,通过层间接⼝向上⼀层提供⼀定的服务,⽽把 “这种服务是如何实现的” 细节对上层加以屏蔽。
那么,我们将⼀个⼤型⽹络体系分成了若⼲个层,各个层之间是如何进⾏通信的呢?1)对等层之间通信(不同开放系统中的相同层次之间的通信,对等层实体之间的信息交换):OSI 标准为每⼀层的通信都严格定义了协议数据单元 PDU的格式。
对等层之间的通信是⽬的,对等层实体的协作保证该层功能和服务的实现2)相邻层之间通信(相邻的上下层之间的通信,属于局部问题):相邻层之间的通信是⼿段,保证对等层实体之间的通信得以实施假设⽹络协议分为若⼲层,那么 A、B 两节点通信,实际是节点 A 的第 n 层与节点 B 的第 n 层进⾏通信,故协议总是指某⼀层的协议,例如物理层协议、传输层协议、应⽤层协议。
每⼀相邻层协议间有⼀接⼝,下层通过该接⼝向上⼀层提供服务。
2. 物理层两台计算机之间要进⾏通信,必然需要传输介质/物理媒介来连接两台计算机,这样,我们才能把数据传输过去。
传输介质分为:导向型传输介质:双绞线:适⽤于近距离同轴电缆(抗⼲扰性强):适⽤于远距离光纤:带宽远远⼤于其他传输媒体⾮导向型传输介质:⽆线电波微波红外线、激光也就是说,物理层的作⽤就是实现计算机之间的数据传送,这个数据其实是⽐特流,物理层需要尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异,使其上⾯的数据链路层不必考虑⽹络的具体传输介质是什么,即实现⽐特流的透明传输。
计算机网络体系结构——划分层次和五层协议
计算机⽹络体系结构——划分层次和五层协议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。
五层协议详解
五层协议详解1. osi七层协议简单串联每层协议以及作⽤互联⽹协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层我们将应⽤层,表⽰层,会话层并作应⽤层,从tcp/ip五层协议的⾓度来阐述每层的由来与功能,搞清楚了每层的主要协议就理解了整个互联⽹通信的原理。
⾸先,⽤户感知到的只是最上⾯⼀层应⽤层,⾃上⽽下每层都依赖于下⼀层,所以我们从最下⼀层开始切⼊,⽐较好理解每层都运⾏特定的协议,越往上越靠近⽤户,越往下越靠近硬件。
接下来我们⾃下往上进⾏详细的分析。
物理层物理层就是⽹线,交换机,路由器等⼀堆物理连接介质,他连接就是你的⽹卡。
我在这发⼀堆010********* ⾼低⾼低⾼⾼⾼⾼电平他在那边会啊啊啊啊啊啊啊啊收到⼀堆 010********* ,单纯的电信号没有意义,物理层只是发⼀堆01010101,但是你应该对数据进⾏分组、划分,(类⽐与⼆进制8bit == 1bytes)这个就不是物理层⼲的,物理层只是发⼀堆0101010.要想让⼆进制有真正的意义就必须对⼆进制进⾏分组,分组不是物理层做的事⼉,分组是数据链路层做的事情。
数据链路层数据链路层就是对这些⼆进制数据也就是⽐特流进⾏分组,早期的时候各个公司都有⾃⼰的分组⽅式,后来形成了统⼀的标准。
对数据进⾏分组有什么意义?我们都写过信么?写信除去写信的内容之外,还要注意什么?你要写寄信⼈,收信⼈的地址。
⽹络通信同理,我们要发数据,数据从哪⾥来,发到哪⾥去?我们⼀定要有注明。
所以数据链路层是给你的数据进⾏分组,共同遵守的这个分组协议就是以太⽹协议ethernet 。
⼀组电信号为⼀帧,构成⼀个数据报,每⼀组数据报分为报头和数据两部分。
head | datahead包含:(固定18个字节)发送者/源地址,6个字节接收者/⽬标地址,6个字节数据类型,6个字节data包含:(最短46字节,最长1500字节)数据包的具体内容head长度+data长度=最短64字节,最长1518字节,超过最⼤限制就分⽚发送。
osi层模型的协议
osi层模型的协议OSI(开放系统互连)层模型是一种通信协议的框架,旨在规范计算机网络中数据传输的不同层级。
它被分为七个不同的层级,每个层级具有特定的功能,并与其上下层级进行交互。
在OSI层模型中,每个层级都有自己的一组协议,用于实现其功能并确保数据传输的可靠性。
第一层:物理层物理层是OSI层模型的最底层,负责处理物理连接和位传输。
该层定义了计算机硬件和网络设备之间的物理连接类型和电气规范。
常见的物理层协议包括以太网、串口通信和USB等。
第二层:数据链路层数据链路层负责在直接连接的两台设备之间传输数据。
它将原始比特流转换为数据帧,并通过物理层进行传输。
数据链路层包括MAC (媒体访问控制)子层和LLC(逻辑链路控制)子层。
以太网、无线局域网(Wi-Fi)和PPP(点对点协议)是常见的数据链路层协议。
第三层:网络层网络层负责在不同的网络之间进行数据传输。
它使用IP地址将数据包从源主机路由到目标主机,并处理数据分组的传输。
常见的网络层协议包括IP(互联网协议)和ICMP(Internet控制消息协议)。
第四层:传输层传输层为不同主机之间的数据传输提供可靠的端到端通信。
它负责数据的分段和重组,并确保数据的完整性和顺序。
传输层协议常见的有TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。
第五层:会话层会话层建立、管理和终止不同计算机之间的会话连接。
它负责确保通信的有序性,并提供错误恢复和流控制机制。
会话层使用了一些协议,如SSH(Secure Shell)和RPC(远程过程调用协议)。
第六层:表示层表示层负责数据的加密、解密和压缩。
它提供了不同计算机之间数据格式的转换和兼容性。
常见的表示层协议包括JPEG(图像压缩算法)和ASCII(美国标准信息交换码)。
第七层:应用层应用层是OSI层模型中最高层,它提供用户与计算机网络之间的接口。
应用层协议负责处理特定的网络应用,如电子邮件、文件传输和远程登录。
常见的应用层协议有HTTP(超文本传输协议)和DNS(域名系统)。
计算机网络体系PPT课件
分层所需要完成的功能
层数多少要适当
1
若层数太少, 就会使每一 层的协议太 复杂。
2
层数太多又会 在描述和综合 各层功能的系 统工程任务时 遇到较多的困 难。
网络体系结构
• 网络的体系结构(architecture)是计算机网络 的各层及其协议的集合。
• 计算机网络的体系结构就是这个计算机网 络及其构件所应完成的功能的精确定义。
通信服务模块 网络接入模块
网络 接口
通信网络
网络 接口
通信服务模块 网络接入模块
网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作 例如,规定传输的帧格式,帧的最大长度等。
分层的好处
易于维护 ☺ 各层之间是独立的。
灵活性好。 结构上可分割开。 能促进标准化工作。
1.7.2 协议与划分层次
划分层 次划分 层次的 必要性
确信对方已做好接 收和存储文件的准 备。双方协调好一 致的文件格式。
可以将要做的工
作进行如下的划 分。
两个主机将文件 传送模块作为最 高的一层 。剩下
的工作由下面的 模块负责。
两个主机交换文件
主机 1 文文件件传传送送模模块块
只看这两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的
计算机网络体系结构
1.7.1 计算机网络体系结构的形成
1.7.2
协议与划分层次
1.7.3
具有五层协议的体系结构
1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点
1.7.5
TCP/IP的体系结构
1.7.1 计算机网络体系结构的形成
• 相互通信的两个计算机系统必须高度协 调工作才行,而这种“协调”是相当复 杂的。
实体、协议、服务和服务访问点(二)
五层原理的传输单位
五层原理的传输单位
五层原理(也称为网络协议栈)是计算机网络中常用的分层结构,用于描述和规范数据在网络中的传输过程。
它包括以下五个层次:
1. 物理层(Physical Layer):负责传输比特流,即将以0和1表示的数据通过物理媒介进行传输,如电缆、光纤等。
其传输单位为比特(Bit)。
2. 数据链路层(Data Link Layer):负责将比特流划分为数据帧(Frame),并通过物理层提供的通信通道进行传输。
其传输单位为帧(Frame)。
3. 网络层(Network Layer):负责实现数据的路由和转发,为数据在网络中的传输提供路径选择和包转发等功能。
其传输单位为包(Packet)。
4. 传输层(Transport Layer):负责提供端对端的数据传输服务,包括传输控制和差错检测等功能。
其传输单位为段(Segment)。
5. 应用层(Application Layer):负责处理特定的网络应用,如文件传输、电子邮件等。
其传输单位为数据(Data)。
这五个层次组成了计算机网络的基本结构,每个层次都有不同的功能和责任,形成了一套完整的网络通信模型。
网络协议分层知识集锦:七层、四层、五层
一、概述OSI(Open System Interconnection)开放系统互连的七层协议体系结构:概念清楚,理论比较完整,但既复杂又不用。
TCP/IP四层体系结构:简单,易于使用。
五层原理体系结构:综合OSI 和TCP/IP 的优点,为了学术学习。
二、详述网络协议设计者不应当设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节,而应把通信问题划分成多个小问题,然后为每一个小问题设计一个单独的协议。
这样做使得每个协议的设计、分析、时限和测试比较容易。
协议划分的一个主要原则是确保目标系统有效且效率高。
为了提高效率,每个协议只应该注意没有被其他协议处理过的那部分通信问题;为了主协议的实现更加有效,协议之间应该能够共享特定的数据结构;同时这些协议的组合应该能处理所有可能的硬件错误以及其它异常情况。
为了保证这些协议工作的协同性,应当将协议设计和开发成完整的、协作的协议系列(即协议族),而不是孤立地开发每个协议。
在网络历史的早期,国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)共同出版了开放系统互联的七层参考模型。
一台计算机操作系统中的网络过程包括从应用请求(在协议栈的顶部)到网络介质(底部),OSI参考模型把功能分成七个分立的层次。
图1表示了OSI分层模型。
图1OSI七层参考模型OSI模型的七层分别进行以下的操作:第一层物理层第一层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输。
它由计算机和网络介质之间的实际界面组成,可定义电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。
如最常用的RS-232规范、10BASE-T的曼彻斯特编码以及RJ-45就属于第一层。
所有比物理层高的层都通过事先定义好的接口而与它通话。
如以太网的附属单元接口(AUI),一个DB-15连接器可被用来连接层一和层二。
第二层数据链路层数据链路层通过物理网络链路提供可靠的数据传输。
不同的数据链路层定义了不同的网络和协议特征,其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。
五层协议体系结构的要点
五层协议体系结构的要点五层协议体系结构是计算机网络中的基本概念之一,它是指在网络通信过程中,将通信功能划分为五层,每一层负责不同的功能,分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
下面将详细介绍这五层协议体系结构的要点。
一、物理层物理层是网络通信的最底层,它负责传输比特流,将数据从一个节点传输到另一个节点。
在物理层中,主要涉及到的设备有网卡、光纤、电缆等。
物理层的主要功能包括传输速率、数据单位、物理拓扑结构和电气特性等。
物理层的作用是将比特流传输到下一层,实现节点之间的物理连接。
二、数据链路层数据链路层位于物理层之上,它负责将比特流转化为数据帧,并通过物理介质传输。
数据链路层的主要功能包括帧的定界、流量控制、差错检测和纠正等。
在数据链路层中,主要涉及到的设备有网桥、交换机等。
数据链路层的作用是通过发送和接收数据帧来实现两个相邻节点之间的数据传输。
三、网络层网络层是建立在数据链路层之上的,它负责将数据包从源节点传输到目标节点。
网络层的主要功能是实现路由选择、分组转发和数据分片等。
在网络层中,主要涉及到的设备有路由器、三层交换机等。
网络层的作用是通过选择最佳路径将数据包从源节点传输到目标节点,实现跨网络的通信。
四、传输层传输层位于网络层之上,它负责提供端到端的可靠传输和数据流控制。
传输层的主要功能包括连接建立、数据分段、差错检测和纠正等。
在传输层中,主要涉及到的协议有TCP和UDP。
传输层的作用是将数据从源端口传输到目标端口,实现进程之间的通信。
五、应用层应用层是网络通信的最高层,它负责提供各种网络应用服务。
应用层的主要功能包括文件传输、电子邮件、远程登录和网页浏览等。
在应用层中,主要涉及到的协议有HTTP、FTP、SMTP和DNS等。
应用层的作用是为用户提供各种网络应用服务,并且与用户进行交互。
以上就是五层协议体系结构的要点。
物理层负责传输比特流,数据链路层将比特流转化为数据帧,网络层将数据包从源节点传输到目标节点,传输层提供可靠传输和数据流控制,应用层提供各种网络应用服务。
计算机网络五层协议
计算机网络五层协议计算机网络五层协议是指OSI(Open System Interconnection)参考模型中的五层协议体系结构,它包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
这五层协议分别负责不同的功能,通过协同工作来实现计算机之间的通信和数据传输。
首先,物理层是计算机网络的最底层,它负责传输比特流,将数字数据转换为电信号,通过物理介质传输到目的地。
物理层的主要设备包括网卡、集线器、中继器等,它们能够将数据转换为电信号并在网络中传输。
其次,数据链路层负责在物理介质上传输数据帧,通过物理地址来寻址和传输数据。
数据链路层的主要设备包括交换机、网桥等,它们能够通过MAC地址来实现局域网内的数据传输。
接下来是网络层,它负责在不同网络之间传输数据包,通过IP地址来寻址和路由数据。
网络层的主要设备包括路由器,它能够实现不同网络之间的数据传输和转发。
然后是传输层,它负责端到端的数据传输,通过端口号来寻址和传输数据。
传输层的主要协议包括TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol),它们能够实现可靠的数据传输和无连接的数据传输。
最后是应用层,它负责为用户提供各种网络应用服务,通过应用层协议来实现不同的网络应用。
应用层的主要协议包括HTTP(HyperText Transfer Protocol)、FTP(File Transfer Protocol)、SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)等,它们能够实现Web浏览、文件传输、电子邮件等网络应用。
总的来说,计算机网络五层协议通过分层的方式将网络通信和数据传输的功能进行了划分,使得不同层次的协议能够相互配合、独立发展。
这种分层的设计使得网络协议更加清晰、灵活和易于扩展,为计算机网络的发展和应用提供了坚实的基础。
OSI,TCPIP,五层协议的体系结构,以及各层协议
OSI,TCPIP,五层协议的体系结构,以及各层协议以下是计算机⽹络的OSI,TCP/IP,五层协议的体系结构,以及各层协议。
1)OSI分层,⾃上⽽下分别是: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分层:⽹络接⼝层(对应OSI的物理层和数据链路层)、⽹际层(对应OSI的⽹络层,定义了标准的分组格式和协议,即IP协议,当前采⽤ip4,下⼀版为ip6)、运输层(对应OSI的传输层)、应⽤层(对应OSI的会话层、表⽰层和应⽤层)3)五层协议:物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、应⽤层物理层:作⽤:通过媒介输出⽐特(bit)协议:RJ45、CLOCK、IEEE802.3设备:中继器、集线器数据链路层:作⽤:将⽐特币组装成帧(Frame)和点对点传递协议:PPP FR HDLC VLAN MAC设备:⽹桥、交换机⽹络层:作⽤:负责数据包从源到宿的传递和⽹际交互协议:IP IPX ICMP IGMP ARP RARP OSPF设备:⽹络层中继系统:路由器,⽹络层以上的中继系统:⽹关数据链路层在概念上分为两个⼦层:逻辑链路控制⼦层(LLC)和媒体访问控制⼦层(MAC)。
数据链路层负责分配MAC地址,或称为物理地址,由48⽐特长,12个16进制数字组成,0~23位是⼚商向IETF等机构申请⽤来标识⼚商的代码。
传输层:作⽤:提供端到端的可靠报⽂传递和错误恢复协议:TCP(传输控制协议:⾯向连接的,数据传输的单位是报⽂段,提供可靠的交付),UDP(⽤户控制协议:它是⽆连接的,数据传输的单位是⽤户数据报,它不能保证提供可靠的交付)SCTP会话层:作⽤:建⽴管理和终⽌会话(会话协议的数据单元SPDU)协议:NFS SQL NETBIOS RPC表⽰层:作⽤:数据翻译、解密和压缩(表⽰协议数据单元PPDU)协议:JPEG MPEG ASII应⽤层:作⽤:允许访问OSI环境的⼿段(应⽤协议数据单元APDU)协议:FTP(⽂件传输协议)、DNS(域名解析协议)、Telnet(虚拟终端协议)、SMTP(电⼦邮件协议)、HTTP(超⽂本传输协议)、www、NFS。
计算机网络五层协议的体系结构
服务访问点
• 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方,称为服务访问 点 SAP (Service Access Point)。
• 服务访问点SAP是一个抽象的概念,它实际上就是一个逻 辑接口。
• OSI把层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元 SDU (Service Data Unit)。
• SDU 可以与 PDU 不一样,例如,可以是多个 SDU 合成 为一个 PDU,也可以是一个 SDU 划分为几个 PDU。
AP2 5
4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1
AP1 5 4 3 2 1
IP 数据报再传送到数据链路层 加上链路层首部和尾部,成为数据链路层帧
主机 2
AP2 5 4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1
AP1 5 4 3 2 1
数据链路层帧再传送到物理层 最下面的物理层把比特流传送到物理媒体
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1
AP1 5 4 3 2 1
应用层 PDU 再传送到运输层 加上运输层首部,成为运输层报文
主机 2
AP2 5
4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1
AP1 5 4 3 2 1
运输层报文再传送到网络层 加上网络层首部,成为 IP 数据报(或分组)
主机 2
链路层 尾部
主机 2
AP2 5
4 3
2
H2
H3
H4
H5
应用程序数据
T2
2
1
10100110100101 比 特 流 110101110101
1
主机 1 向主机 2 发送数据
深入理解计算机网络体系结构
深入理解计算机网络体系结构计算机网络体系结构是计算机网络的基本框架,它分为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层五层。
每层都有自己的特点和功能,通过逐层分析可以深入理解计算机网络的原理和实现。
1. 物理层物理层是计算机网络的最底层,它主要负责把数字信号转换成模拟信号或光信号,通过物理介质进行传输。
例如,传输电信号时需要使用电缆,传输光信号时需要使用光纤。
物理层的传输速率和带宽是由物理介质的质量决定的。
物理层的主要协议有TCP/IP 和 OSI。
2. 数据链路层数据链路层是物理层之上的一层,它负责将数据分成若干个数据帧进行传输,并添加帧头、帧尾等控制信息,保证数据进行有序传输。
数据链路层还可以通过差错检测和纠错等技术保证传输的可靠性。
数据链路层的协议主要有以太网、Wi-Fi、蓝牙等。
3. 网络层网络层是数据链路层之上的一层,它负责把不同网络之间的数据进行转发和路由选择,实现整个网络的互联互通。
在网络层中,数据被封装为报文进行传输。
网络层的协议主要有 IP 协议、ICMP 协议和 ARP 协议。
4. 传输层传输层是网络层之上的一层,它负责将数据分成若干个数据段进行传输,并添加 TCP 或 UDP 等传输控制协议,保证数据的正确传输和可靠性。
传输层的协议主要有 TCP 协议和 UDP 协议。
5. 应用层应用层是计算机网络体系结构的最高层,它负责处理网络数据的具体应用,例如 Web 浏览器、电子邮件、文件传输等。
应用层的协议有 Telnet、FTP、SMTP、HTTP 等。
通过逐层分析计算机网络体系结构,我们可以更深入地理解计算机网络的实现和原理。
计算机网络体系结构的五层各司其职,形成了一套完整的协议标准,让计算机网络成为了无处不在的基础设施。
同时,计算机网络体系结构也在不断发展和扩展,例如物联网、云计算等新兴技术的出现,都将对计算机网络体系结构产生全新的影响和挑战。
计算机网络五层模型
计算机网络五层模型计算机网络五层模型是计算机网络的基础,也是网络应用的核心。
它将计算机网络的连接、传输、通信等功能划分为五层,有助于更好地管理和维护网络,促进网络的发展。
本文将讨论计算机网络五层模型的历史发展和每层的概念以及它们如何与网络应用相关联。
计算机网络五层模型的概念源于国际标准化组织(ISO)的开发,归功于它的OSI参考模型,该模型将计算机网络的连接、传输、通信等功能划分为七层,以配合它的参考模型。
1995年,Internet工程任务组(IETF)以五层模型取代OSI模型,被称为TCP / IP(传输控制协议/Internet协议)。
自那以后,计算机网络五层模型就成为计算机网络的基础,用于管理和维护网络,以及支持网络应用。
计算机网络五层模型包括应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。
应用层提供应用服务,比如电子邮件、文件传输、网络管理和网站管理等;传输层通过可靠的数据流传输来传输数据,比如TCP协议和UDP协议;网络层主要用于路由技术,比如IP协议;数据链路层用于在发送端和接收端之间建立通信链路,比如以太网;最后,物理层协调物理装置的连接,比如网线。
这些层次的服务和协议可以帮助用户完成网络活动,比如在Web浏览器中浏览网页、发送电子邮件等。
RFC792和RFC793也定义了第五层的Internet控制协议(ICMP),该协议主要用于网络测试、故障检测以及报告网络异常。
ICMP协议通过在IP datagram中嵌入消息以测试网络状态,比如ping命令用于测试两台计算机之间的网络状态。
计算机网络五层模型是网络应用的核心。
它将计算机网络的功能划分为五层,并在每层定义了它自身的常用协议和服务,从而使网络更加稳定和可靠。
最重要的是,它能够有效地集中管理网络,提高网络的传输效率,让网络应用更有效,更方便。
计算机网络五层模型的发展有助于网络技术的发展,特别是它为网络应用的发展带来的重要作用,而且还可以根据未来的需求对它进行改进,从而实现更加高效、更加安全的网络应用。
五层网络协议
五层网络协议在计算机网络中,网络协议是指计算机网络通信中所采用的规则、标准或约定。
它规定了计算机网络中数据传输的格式、顺序、错误检测和纠正等方面的规则,是计算机网络中的基础设施。
而五层网络协议则是指计算机网络体系结构中的五层协议模型,它包括了物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
这五层协议模型是计算机网络中最为重要的一部分,下面我们将逐层介绍这五层网络协议的作用和特点。
首先是物理层,物理层是计算机网络中最底层的一层协议,它主要负责传输数据比特流。
物理层的主要作用是定义传输数据的方式,包括传输介质、接口标准、传输速率等。
在物理层中,我们常见的协议有以太网、无线局域网等,它们定义了数据在传输介质上传输的方式和规则。
其次是数据链路层,数据链路层主要负责将物理层传输的数据进行分组和封装,然后将数据发送到网络层。
数据链路层的主要作用是进行数据的差错检测和纠正,以及数据的流量控制和传输管理。
在数据链路层中,常见的协议有PPP协议、HDLC协议等,它们定义了数据的封装和传输规则。
接下来是网络层,网络层是整个网络体系结构中的核心层之一,它主要负责数据的路由和转发。
网络层的主要作用是将数据从源主机传输到目标主机,同时保证数据的正确到达和顺序传输。
在网络层中,我们常见的协议有IP协议、ICMP协议等,它们定义了数据的路由和转发规则。
然后是传输层,传输层是网络体系结构中的一层协议,它主要负责端到端的数据传输。
传输层的主要作用是提供数据的可靠传输和数据的流量控制。
在传输层中,我们常见的协议有TCP协议、UDP协议等,它们定义了数据的传输和连接管理规则。
最后是应用层,应用层是网络体系结构中的最高层协议,它主要负责为用户提供各种网络服务。
应用层的主要作用是定义了各种网络应用的通信规则和数据格式。
在应用层中,常见的协议有HTTP协议、FTP协议、SMTP协议等,它们定义了各种网络应用的通信规则和数据格式。
总的来说,五层网络协议是计算机网络中最为重要的一部分,它定义了计算机网络中数据传输的各种规则和标准。
论述具有五层协议的网络体系结构的要点
1-24论述具有五层协议的网络体系结构的要点,包括各层的主要功能。
答:综合OSI 和TCP/IP 的优点,采用一种原理体系结构。
各层的主要功能:物理层物理层的任务就是透明地传送比特流。
(注意:传递信息的物理媒体,如双绞线、同轴电缆、光缆等,是在物理层的下面,当做第0 层。
)物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。
数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧(frame)为单位的数据。
每一帧包括数据和必要的控制信息。
网络层网络层的任务就是要选择合适的路由,使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站,并交付给目的站的运输层。
运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务,使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。
应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。
1-25试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。
答:电视,计算机视窗操作系统、工农业产品1-26 试解释以下名词:协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。
答:实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户是服务的请求方,服务器是服务的提供方。
客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
协议栈:指计算机网络体系结构采用分层模型后,每层的主要功能由对等层协议的运行来实现,因而每层可用一些主要协议来表征,几个层次画在一起很像一个栈的结构.对等层:在网络体系结构中,通信双方实现同样功能的层.协议数据单元:对等层实体进行信息交换的数据单位.服务访问点:在同一系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方.服务访问点SAP是一个抽象的概念,它实体上就是一个逻辑接口.1-26试解释everything over IP 和IP over everthing 的含义。
计算机网络五层模型
计算机网络五层模型计算机网络五层模型是计算机网络系统的基本结构模型,它由五层互相联系的子系统组成,分别为:物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
各层模型之间相互配合完成计算机网络中所有任务,以实现信息交换、分组传输等功能。
一、物理层:物理层是计算机网络的最底层,它控制有线或无线传输介质的实际传输及信号的传输过程。
物理层的主要功能是建立、维护、终止物理连接,并负责传输数据比特流的传输。
物理层的核心技术主要有基于网络的电缆(电缆、光缆)、传输媒体(主机、被叫机)和传输接口(BNC、RJ45等)等,它们分别负责连接物理设备,编码和解码信号,产生有效信号,以及解释信号,以实现物理连接。
二、数据链路层:数据链路层的主要作用是实现网络互连,它的功能包括物理地址的识别、硬件地址的绑定、数据的表示和识别等。
在数据链路层,运用了桥接技术、路由器技术以及接口协议,主要完成网络划分和数据通信,使各节点之间可以进行数据通信。
三、网络层:网络层是计算机网络系统中的核心层,最重要的功能是路由决策,即在所有网络中传输数据时决定数据应经过哪些节点,它是负责将信息从一个网络传送到另一个网络的层次。
它的重要性在于它决定信息的传送过程,它包括拥塞控制、路由选择、数据包的转发、流量控制等功能,当节点之间的网络发生故障时,也能够自动恢复网络。
四、传输层:传输层的主要功能是将网络层所发送的数据传输到目的计算机,在传输层,运用了流控制技术和拥塞控制技术,以及端到端的协议,主要完成传输数据单元的建立、确认和重传以及保证数据传输的可靠性等功能。
五、应用层:应用层是计算机网络上最上层,它是为网络上各种应用程序提供了接口,它基于网络传输的数据格式,定义了协议,为应用程序之间的信息交换提供了统一的界面。
应用层的核心技术是网络应用程序,主要实现网络应用程序之间的信息交换,比如文件传输、电子邮件、远程登录等。
总之,计算机网络五层模型是计算机网络系统的基本结构模型,它划分了计算机网络的5层,分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层,它们之间的紧密合作保证了计算机网络的正常运行,它们的功能众多,工作的内容也十分复杂,因此,对计算机网络模型的熟悉和掌握,不仅对解决计算机网络设计和管理问题有重要意义,而且对计算机网络技术的深入研究也有重要意义。
五层协同降本模型
五层协同降本模型
1、五层通常指计算机网络中的 OSI 模型,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
2、这五层分别负责不同的功能,例如物理层负责物理传输,数据链路层负责数据包的传输和错误检测,网络层负责路由选择等等。
3、五层的划分可以帮助开发人员更好地组织网络协议,并且可以让不同厂商的设备能够互相兼容和互通。
4、在实际的网络中,也有一些协议并没有完全遵循五层模型,例如 TCP/IP 协议就将传输层和网络层合并在了一起。
5、总体来说,五层模型是计算机网络中非常重要的一个理论框架,有助于我们更好地理解和设计网络系统。
6、供应链新定义:以客户需求为导向,以提高质量和效率为目标,以整合资源为手段,实现产品设计、采购、生产、销售、服务的全过程高效协同的组织形态。
7、供应链管理需要全局观和战略视角。
在制定供应链战略和架构之前,企业必须先理解其产品供需特征和战略定位,特别是不同产品线中的供需特征差异,如此才能对症下药。
8、新竞争常态下,供应链运行规则正朝着客户需求而改变,供应链从内部生产导向转向外部客户需求导向,基于数字化技术支持的协同开放,以高速、低耗的方式地完成它需要的调整,更加敏捷、柔性地一体化供给满足客户。
网络通信原理五层协议
⽹络通信原理五层协议 1. 定义 任意两台计算机正常通信,需要通过⼀套统⼀的标准协议规范,这⼀系列协议就是‘互联⽹协议‘。
互联⽹协议的功能:定义计算机如何接⼊internet,以及接⼊internet的计算机通信的标准。
2. tcp/ip五层协议 互联⽹协议分为好多种,下⾯通过tcp/ip五层协议为例举例说明。
应⽤层(Application Layer)、传输层(Transport Layer)、⽹络层(Network Layer)、链接层(Link Layer)、实体层(Physical Layer)。
a、物理层(Pyhsical Layer): 通过光纤、电缆、⽹线、⽆线电波等物理⽅式把计算机接⼊⽹络。
通过⾼低电压发送⼆进制信息。
传输0和1信号。
b、数据链路层(Link Layer) 1. 定义 数据链路层定义了电信号分组⽅式,保证传输的0和1信号有意义。
2. 以太⽹协议(Ethernet) ⼀组电信号为⼀‘帧’,包括两部分:报头(head)、数据(data)。
报头:固定为【18字节】=发送者(源mac地址)【6字节】+ 接收者(⽬标mac地址)【6字节】+ 数据类型【6字节】 数据:数据内容【46~1500字节】 3. mac地址 mac地址也就是报头中的原mac地址和⽬标mac地址。
每⼀块⽹卡具有唯⼀mac地址,长:48位的2进制组成(正好6个字节),表⽰为12位16进制(前6⼚商编号、后6流⽔线编号)。
4. ⼴播: 通过mac地址,同⼀局域⽹内的两台主机就可以通信了: ⼀台计算机向⽹络中⼴播数据包,所有计算机都会收到数据包,每台计算机读取数据包中的报头中的⽬标mac地址,和⾃⼰的⼀样就接受这个数据包,做进⼀步处理,否则,丢弃这个数据包。
ps:⼀块⽹卡通过ARP协议获取另外⼀块⽹卡的mac地址。
c、⽹络层(Network Layer) 使⽤以太⽹协议,单单应⽤mac地址在局域⽹内⼴播⽅式传输数据不是办法,于是乎‘⽹络层’诞⽣了。
OSI五层协议
OSI五层协议
⼀、物理层
物理层:
基于电器特性发送⾼低电平 0101011 ⾼电压对应数字1 低电平对象数字0
⼆、数据链路层(定义了电信号的分组⽅式,主要是对数据进⾏分组)
封包:源地址,⽬标地址
早期每个公司都有不同的标准,后来统⼀标准:以太⽹协议
规定数据分为两个部分:
数据头 | 数据
head | date
数据头规定固定字节:18个字节
数据头部分 :
源地址:6个字节
⽬标地址:6个字节
数据类型:6个字节
将数据分为组的形式:⼀组电信号:数据报也叫⼀帧
head长度+data长度= 最短64字节最长1518字节,超过最⼤限制就分⽚发送
data长度也就是数据包的内容
⽹卡中的mac的地址:每个⽹卡出⼚的时候都会被烧上独⼀⽆⼆的mac地址
12位16进制数组成:
前六位是⼚商编号后六位:流⽔线号 40-8D-5C-93-F1-DE
计算机的通信⽅式: ⼴播
mac+⼴播的理论上可以跟所有的计算机进⾏通信,
但是实际上会产⽣⼴播风暴,效率低,⼯作量太⼤
所有mac+⼴播的形式仅限于局域⽹内
三、⽹络层
⽹络层:找到对⽅局域⽹的位置
根据ip协议寻找对⽅局域⽹的位置
ip + mac +⼴播就能确定世界上任何⼀台计算机的位置了
四、传输层
传输层:建⽴端⼝到端⼝的通信
端⼝:确定软件的位置
每个软件都有固定的端⼝
端⼝范围:0-65535 0-1024为系统占⽤端⼝
端⼝ + ip + mac + ⼴播能确定世界上任何⼀个计算机软件的位置
五、应⽤层
每个软件对于数据都有不同的⾃定义协议
六、TCP、UDP协议位于传输层和应⽤层中。
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计算机网络五层协议
计算机网络是现代社会中不可或缺的基础设施,网络协议是网络通信的基础规范。
计算机网络五层协议模型是OSI(Open System Interconnection)模型,将计算机网络通信分为5层,
包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
下面将详细介绍这五层协议。
物理层是计算机网络的最底层,主要负责物理电路的传输,包括网线、光纤、无线电波等。
物理层将数字信号转换成连续的模拟信号进行传输,保证了数据的物理可达性和连通性。
数据链路层负责将物理层提供的物理层的传输信道转换成逻辑上的传输信道,为网络提供可靠的数据传输和错误检测功能。
数据链路层通过帧的方式管理数据的传输,对数据进行分组、传输和重新组装,实现了数据的可靠传输。
网络层是计算机网络的核心部分,实现了不同网络之间的数据传输和路由选择。
网络层通过IP(Internet Protocol)地址进行路由选择,并将数据包分组传输。
网络层存在大量的路由协议,包括RIP、OSPF、BGP等。
传输层负责计算机间的端到端通信,通过端口号和传输协议实现了数据的可靠传输。
传输层主要有两个协议,即TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)。
TCP协议提供可靠的连接,并保证了数据的正确
性和完整性,UDP协议则保证了数据的及时传输,但不保证
数据的可靠性。
应用层是计算机网络最顶层的部分,提供了各种网络应用和服务。
应用层包括HTTP(HyperText Transfer Protocol)、SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)、FTP(File Transfer Protocol)等协议,通过这些协议实现了Web浏览、电子邮件和文件传
输等功能。
同时,应用层也是用户与计算机网络之间的接口,用户通过应用层访问网络资源。
总结起来,计算机网络五层协议模型是对计算机网络通信过程的抽象和规范。
每个层都有不同的功能和作用,通过协同工作,使得计算机网络通信更加可靠和高效。
物理层负责传输物理信号,数据链路层负责分组传输和错误检测,网络层负责路由选择,传输层负责端到端通信,应用层提供各种网络应用和服务。
这五层协议的合理组合和配合,保证了计算机网络的正常运行。