计算机网络技术基础3.第三章 计算机网络体系结构与协议
计算机网络技术课后习题及答案
第一章计算机网络概论1.计算机网络可分为哪两大子网？他们各实现什么功能？计算机网络分为用于信息处理的资源子网和负责网络中信息传递的通信子网。
资源子网负责信息处理。
包括提供资源的主机HOST和请求资源的终端T，它们都是信息传输的源节点，有时也通称为端节点。
通信子网负责全网中的信息传递。
主要由网络节点和通信链路组成。
2.计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有什么特点？可分为四个阶段。
第一阶段为面向终端的计算机网络，特点是由单个具有自主处理功能的计算机和多个没有自主处理功能的终端组成网络。
第二阶段为计算机-计算机网络，特点是由具有自主处理功能的多个计算机组成独立的网络系统。
第三阶段为开放式标准化网络，特点是由多个计算机组成容易实现网络之间互相连接的开放式网络系统。
第四阶段为因特网的广泛应用与高速网络技术的发展，特点是网络系统具备高度的可靠性与完善的管理机制，网络覆盖范围广泛。
3.早期的计算机网络中，那些技术对日后的发展产生了深远的影响？早期的ARPANET、TCP/IP、SNA的技术对日后的发展产生了深远的影响。
4.简述计算机网络的功能。
计算机网络主要有存储器、打印机等硬件资源共享，数据库等软件资源共享和收发邮件收发消息等信息交换三方面的功能。
5.缩写名词解释。
PSE：分组交换设备PAD：分组装拆设备NCC：网络控制中心FEP：前端处理机IMP：接口信息处理机DTE：数据终端设备DCE：数据电路终接设备PDN：公用数据网OSI：开放系统互连基本参考模型HDLC：高级数据链路控制协议第二章计算机网络基础知识1.简述模拟数据及数字数据的模拟信号及数字信号表示方法。
模拟数据可以直接用对应的随时间变化而连续变化的模拟信号来表示，也可以经相应的转换设备转换后用离散的数字信号表示。
数字数据可用二进制编码后的离散数字信号表示，也可经转换设备转换后用连续变化的模拟信号表示。
2.简述Modem和CODEC作用Modem可以把离散的数字数据调制转换为连续变化的模拟信号后经相应的模拟信号媒体传送出去，把接收到的连续变化的模拟信号解调还原成原来的离散数字数据。
计算机网络基础教程-第3章_网络体系结构与协议
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3.1.2 网络系统的层次结构
3、通信规则约定 从以上邮政通信过程与网络通信过程分析可知，在一定意 义上，它们两者的信息传递过程有很多相似之处。 （1）邮政通信与网络通信两个系统都是层次结构,可等价 成4层结构的系统。 （2）不同的层次有不同的功能任务,但相邻层的功能动作 密切相关。 （3）在邮政通信系统中,写信人要根据对方熟悉的语言， 确定用哪种语言；在书写信封时，国家不同规定也不同。 （4）计算机网络系统中,必须规定双方之间通信的数据格 式、编码、信号形式；要对发送请求、执行动作及返回应答予 以解释；事件处理顺序和排序。
第3章 网络体系结构与协议
计算机网络经过40年的发展, 使得计算机网络已经 成为一个海量、多样化的复杂系统。计算机网络的 实现需要解决很多复杂的技术问题: 支持多种通信 介质;支持多厂商和异种机互联;支持人机接口等。 本章重点讨论计算机网络体系结构的形成、OSI/RM 与TCP/IP模型、网络地址的形成、域名地址、子网 技术等。 掌握：计算机网络体系结构的基本概念、IP地址、 子网技术、域名地址的使用等。 熟悉：OSI/RM参考模型、TCP/IP模型。 了解：OSI/RM与TCP/IP的相同点和不同点。
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3.2.1 OSI/RM的基本概念
2、定义方法 在OSI标准中，采用的是三级抽象： 体系结构（Architecture） 服务定义（Service Definition） 协议规格说明（Protocol Specification） OSI标准可分为三大类型： （1）总体标准：具有总的指导作用； （2）功能标准：为满足特定应用而从基本标准中选择接 口关系和通信规则等方面的汇集。 （3）应用标准：为基本应用定义层与层之间的接口关系 和不同系统之间同层的通信规则。
第3章 计算机网络体系结构与协议
第3章
计算机网络体系结构与协议
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OSI环境中的数据传输过程OSI环境 环境中的数据传输过程OSI 3.2.4 OSI环境中的数据传输过程OSI环境 environment） （OSI environment）
主机A 主机 A 应用进程A 主机 B 应用进程B
应 表 会 传 网
用 层 示 层 话 层 输 层 络 层 网 CCP A
第3章
计算机网络体系结构与协议
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OSI参考模型的结构 OSI参考模型的结构
主机 应 用 层 表 示 层 会 话 层 传 输 层 网 络 层 数据链路层 物 理 层 CCP 网 络 层 数据链路层 物 理 层 CCP 网 络 层 数据链路层 物 理 层 主机 应 用 层 表 示 层 会 话 层 传 输 层 网 络 层 数据链路层 物 理 层
第3章
计算机网络体系 结构与协议
第3章
计算机网络体系结构与协议
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3.1 3.2
网络体系结构的基本概念 OSI参考模型 OSI参考模型
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 OSI参考模型的基本概念 OSI参考模型的基本概念 OSI参考模型的结构 OSI参考模型的结构 OSI参考模型各层的功能 OSI参考模型各层的功能 OSI环境中的数据传输过程 OSI环境中的数据传输过程
OSI参考模型的评价 3.4.1 对OSI参考模型的评价
• 层次数量与内容选择不是很好，会话层很少用到，表示层几乎是 空的，数据链路层与网络层有很多的子层插入； • OSI 参考模型将“服务”与“协议”的定义结合起来，使得参考 模型变得格外复杂，实现困难； • 寻址、流控与差错控制在每一层里都重复出现，降低系统效率； • 数据安全性、加密与网络管理在参考模型的设计初期被忽略了； • 参考模型的设计更多是被通信的思想所支配，不适合于计算机与 软件的工作方式； • 严格按照层次模型编程的软件效率很低。
计算机网络技术 第三章 计算机网络体系结构及协议
第三章 计算机网络体系结构及协议
3）常见的流量控制方案有：XON/XOFF方案和窗口机制。 ①XON/XOFF方案使用一对控制字符来实现流量控制，当接收方过载时， 可向发送方发送字符XOFF（DC3）暂停，待接收方处理完数据后，再向发送方发送 字符XON（DC1），使之恢复发送数据； ②窗口机制：其本质是在收到一个确定帧之前，对发送方可发送帧的数目加 以限制，这是由发送方调整保留在重发表中的待确认帧来实现的，如接收方来不及 处理，则接收方停止发送确认信息，发送表的重发表就增长，当达到重发表的限度 时，发送方就不再发送新帧直到收到确认信息为止。 发送窗口和接收窗口的大小可以不同，但接收窗口的尺寸不能大于发送窗口， 发送方和接收方的窗口尺寸不得大于信号范围的一半。发送窗口指发送方已发送但 尚未确认的帧序号队列的界，上下界分别称上下沿，上沿、下沿的间距称为窗口尺 寸。发送方每发一帧，待确认帧的数目加1，收到一个确认帧时，待确认帧的数目减 1.当重发表的计数值（待确认帧的数目）等于发送窗口尺寸时，停止发送新帧。 以滑动窗口的观点来统一看待空闲的RQ、Go-Back-N和选择重发，则①空闲 RQ：发送窗口=1，接收窗口=1；②Go-Back-N：发送窗口>1，接收窗口=1；③选择 重发：发送窗口>1，接收窗口>1.
第三章 计算机网络体系结构及协议
七、发送进程发送给接收进程中的数据， 实际上是经过发送方各层从上到下传送 到物理媒体，通过物理媒体传输到接收 方后，再经过从下到上各层的传递，最 后到达接收进程。
第三章 计算机网络体系结构及协议
八、物理层的传输单位是比特，它是指 在物理媒体之上为数据链路层提供一个 原始比特流的物理连接，它不是指具体 的物理设备，也不是指信号传输的物理 媒体，物理层的1建议是于1976年制定的DTE 如何与数字化的DCE交换信号的数字接 口标准。机械特性：采用15芯标准连接 器，定义了八条接口线；电气特性：类 似于RS-422的平衡接口；功能特性：按 同步传输的全双工或半双工方式运行。
第3章 计算机网络体系结构
计算机网络技术基础任课老师: 田家华第3章计算机网络体系结构本章要点3.1 网络体系结构概述3.2 OSI七层协议模型3.3 TCP/IP的体系结构本章要点：网络体系结构的概念物理层、数据链路层、网络层、传输层、高层的功能TCP/IP体系结构3.1.1 网络体系结构的概念高层不需要知道低层是如何实现的，只需要知道低层所提供的服务，以及本层向上层提供的服务，各层独立性强。
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，适应性强。
整个系统已被分解为若干易于处理的部分，这种结构使得一个庞大而又复杂的系统实现和维护起来更容易。
每层的功能与所提供的服务都有精确的定义和说明，有利于促进标准化。
邮政服务的层次模型3.1.2网络协议网络协议的定义为实现网络通信而建立的关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等方面的一组规则、标准或约定，统称为网络协议(Protocol)网络协议的三要素语法：用于确定协议元素的格式，即数据与控制信息的结构和格式。
语义：用于确定协议元素的类型，即规定了通信双方需要发出何种控制信息，完成何种动作，以及做出何种应答。
定时：用于确定通信速度的匹配和时序，即对事件实现顺序的详细说明。
3.1.2网络协议TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议3.1.3 OSI参考模型1 OSI参考模型概述OSI参考模型是标准化的、开放式的计算机网络层次结构模型。
“开放”的含义是：任何两个遵守OSI参考模型和有关标准的系统都可以进行互连。
这里的“系统”指的是计算机、终端或其他外部设备等。
OSI参考模型将计算机网络分成了互相独立的7层，从下到上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层2 OSI参考模型中的数据传输过程在OSI参考模型中，不同主机对等层之间按相应协议进行通信，同一主机不同层之间通过接口进行通信。
除了最底层的物理层是通过传输介质进行物理数据传输外，其他对等层之间的通信均为逻辑通信。
《计算机网络技术基础》第三章
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
图3-3 OSI参考模型的结构
OSI参考模型中，划分层（子模块）要遵循以下原则： （1）各层（子模块）具有相对的独立性，保持层间交互的信息最少。 （2）单向调用：各层（子模块）只能引用其下层提供的服务。 （3）增值服务：在使用下层服务的基础上，各层完成特定的通信功能。
用户写信人邮政局运输部门用户收信人邮政局运输部门用户间约定信件格式和内容邮局间约定邮政编码等运输部门间约定到站地点费用等用户邮局约定信封格式及邮票邮局运输部门约定到站地点时间等用户子系统邮局子系统运输部门子系统甲地乙地图31邮政通信系统分层模型31网络体系结构概述从图31中可以看出邮政系统中的各种约定都是为了将信件从写信人送到收信人而设计的也就是说它们是因信息的流动而产生的
计算机网络技术基础
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03
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第3章
网络体系 结构
章节导读
计算机网络是一个庞大的、多样化的复杂 系统，涉及多种通信介质、多厂商和异种机互 连、高级人机接口等各种复杂的技术问题。要 使这样一个系统高效、可靠地运转，网络中的 各个部分都必须遵守一套合理而严谨的网络标 准。这套网络标准就称之为网络体系结构。
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3.2 OSI参考模型
世界上第一个网络体系结构是1974年由IBM公司提出的“系统网络体系结构 （System Network Architecture，SNA）”。此后，许多公司纷纷推出了各自的网 络体系结构。虽然这些体系结构都采用了分层技术，但层次的划分、功能的分配 及采用的技术均不相同。随着信息技术的发展，不同结构的计算机网络互联已成 为迫切需要解决的问题。
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3.2 OSI参考模型
机械特性：规定了物理连接时所使用可接插连接器的形状和尺寸，连接器中引脚的数量与 排列情况等。
第三章_计算机网络体系结构要点
源进程传送消息到目 标进程的过程： 消息送到源系统的 最高层； 从最高层开始，自 上而下逐层封装； 经物理线路传输到 目标系统； 目标系统将收到的 信息自下而上逐层 处理并拆封； 由最高层将消息提 交给目标进程。
源进程 消息
逻辑通信
目标进程 消息
N+1 N N-1
Pn+1
Pn Pn-1
第三章 计算机网络体系结构
本章学习要点：
网络体系结构与协议的概念
OSI参考模型
TCP/IP参考模型 OSI与TCP/IP两种模型的比较
3.1 网络体系结构与协议的概念
3.1.1 什么是网络体系结构
计算机网络体系结构是指整个网络系统的 逻辑组成和功能分配，它定义和描述了一 组用于计算机及其通信设施之间互连的标 准和规范的集合。 也就是说：为了完成计算机间的通信合作， 把计算机互连的功能划分成有明确定义的 层次，规定了同层次实体通信的协议及相 邻层之间的接口服务。网络体系结构就是 这些同层次实体通信的协议及相邻层接口 的统称，即层和协议的集合。
3.1.2 什么是网络协议 从最根本的角度上讲，协议就是规则。 网络协议，就是为进行网络中的数据交 换而建立的规则、标准或约定。连网的 计算机以及网络设备之间要进行数据与 控制信息的成功传递就必须共同遵守网 络协议。
网络协议主要由以下三要素组成： 语法 语法是以二进制形式表示的命令和相应的结 构，确定协议元素的格式（规定数据与控制 信息的结构和格式）如何讲 语义 语义是由发出请求、完成的动作和返回的响 应组成的集合，确定协议元素的类型，即规 定通信双方要发出何种控制信息、完成何种 动作以及做出何种应答 。讲什么 交换规则 交换规则规定事件实现顺序的详细说明，即 确定通信状态的变化和过程， 。应答关系
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。
计算机网络技术基础模块3-计算机网络体系结构
模块3 计算机网络体系结构
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3.3 TCP/IP参考模型
3.3.1 TCP/IP概述 3.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能 3.3.3 OSI/ISO与TCP/IP参考模型比较 3.3.4 TCP/IP网际层协议 3.3.5 TCP/IP传输层协议 3.3.6 TCP/IP应用层协议
模块3 计算机网络
体系结构
计算机网络技术基础
CONTENTS
01 网络体系结构与协议概述 02 开放系统互连参考模型 03 TCP/IP参考模型
CONTENTS
04 IPV4编址 05 IPV4编址 06 技能实训
模块3 计算机网络体系结构
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3.1 网络体系结构与协议概述
3.1.1 网络体系结构的概念 3.1.2 网络体系的分层结构 3.1.3 网络协议的概念 3.1.4 网络层次结构中的相关概念
模块3 计算机网络体系结构
6
3.1.2 网络体系的分层结构
网络体系都是按层的方式来组织的，每一层都能完成一组特定的、有明 确含义的功能，每一层的目的都是向上一层提供一定的服务，而上一层不需 要知道.1.3 网络协议的概念
连网的计算机以及网络设备之间要进行数据与控制信息的成功传递就必 须共同遵守网络协议，网络协议包含了3个方面的内容：语义、语法和时序。
语义：规定通信的双方准备“讲什么”，即需要发出何种控制信息，完 成何种动作以及做出何种应答。
语法：规定通信双方“如何讲”，即确定用户数据与控制信息的结构、 格式、数据编码等。
时序：又可称为“同步”，规定了双方“何时进行通信”，即对事件实 现顺序的详细说明。
模块3 计算机网络体系结构
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计算机网络技术基础单元3网络的体系结构与协议4传输层协议精品文档
端口的分配
端口根据其对应的协议或应用不同，被分配了不同的端口 号。负责分配端口号的机构是Internet 编号管理局 （IANA）。
(1) 保留端口
这种端口号一般都小于1024。它们基本上都被分配 给了已知的应用协议。
这些端口由于已经有了固定的使用者，不能被动态 地分配给其他应用程序。
常用“熟知”端口
二、TCP分段的格式
占32 比特，下一个期望接收的TCP 分段
号，相当于是对对方所发送的并已被本方 源端口号 所正确接收的分段目的的确端认口。号 序列号和确认
号共同序用号 于TCP 服务中的确认、差错控制。
确认序号
TCP 保 U A P R S F
首部
RC S S Y I
长度 留 G K H T N N
首部
RC S S Y I
长度 留 G K H T N N
窗口
检验和
紧急指针
4位，以4B为单位给出首部长度。它指出 TCP 报文段
的数据的起始位置。最大可取选值项1111.
数据
二、TCP分段的格式
源端口号
序号
确认序号
TCP 首部 长度
保UA P RS F
RC S S Y I 留GK H T N N
占的检应验6 用比和而特保，留为，将目来 前置为“0” 可选项
端口的分配
(2) 动态分配的端口
这种端口的端口号一般都大于1024。这一类的端口 没有固定的使用者，它们可以被动态地分配给应用程序 使用。也就是说，在使用应用软件访问网络的时候，应 用软件可以向系统申请一个大于1024的端口号临时代表 这个软件与传输层交换数据，并且使用这个临时的端口 与网络上的其他主机通信。 Dos窗口下使用netstat命令查看端口使用情况
计算机网络技术计算机网络体系结构与协议
计算机网络技术计算机网络体系结构与协议计算机网络技术: 计算机网络体系结构与协议计算机网络技术是现代社会不可或缺的一部分，它推动着信息交流和全球化。
计算机网络体系结构和协议是构建计算机网络的基础。
本文将介绍计算机网络体系结构的三层模型和常见的网络协议。
一、计算机网络体系结构计算机网络体系结构是指计算机网络中不同层次的组织和协调关系。
最常见的计算机网络体系结构是OSI（开放式系统互联）参考模型和TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）模型。
1. OSI参考模型OSI参考模型是计算机网络体系结构的一种标准化框架，它将计算机网络划分为七个层次：（1）物理层：负责传输物理位，控制硬件设备之间的电信号传输。
（2）数据链路层：将物理传输的数据分组组装成帧，并提供错误检测和纠正。
（3）网络层：负责在网络中寻找最佳路径，并进行路由和转发。
（4）传输层：提供端到端的可靠数据传输，并进行流量控制和拥塞控制。
（5）会话层：负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。
（6）表示层：处理数据的格式，进行数据压缩和加密。
（7）应用层：提供应用程序之间的通信，并实现特定协议的功能。
2. TCP/IP模型TCP/IP模型是互联网通信协议族的基础，它将计算机网络划分为四个层次：（1）网络接口层：与物理网络硬件交互，提供数据链路和物理地址。
（2）网络层：进行源到目的地的传输，提供IP地址和路由功能。
（3）传输层：提供端到端的数据传输，包括TCP和UDP。
（4）应用层：实现特定的网络应用，包括HTTP、FTP、SMTP等。
二、常见的网络协议网络协议是计算机网络中进行通信和数据交换的规则和标准。
下面介绍几个常见的网络协议。
1. HTTP（超文本传输协议）HTTP是一种用于传输超文本的协议，它是Web应用的基础。
通过HTTP，客户端（浏览器）可以向服务器发送请求，并获取服务器返回的数据。
2. FTP（文件传输协议）FTP是一种用于在计算机之间传输文件的协议。
第三章 网络体系结构
《计算机网络基础》第三章
3.2.3 模型中的数据传输
所谓数据单元是指各层传输数据的最小单位。图 中最左边一列交换数据单元名称，是指各个层次 对等实体之间交换的数据单元的名称。 所谓协议数据单元PDU(Protocol Data Unit) 就是对等实体之间通过协议传送的数据。 这个在发送节点自上而下逐层增加头（尾）信息， 而在目的节点又自下而上逐层去掉头(尾)信息的 过程叫做封装。
网络中同等层之间的通信规则就是该层使用的协议，如有 关第N层的通信规则的集合，就是第Ｎ层的协议。 而同一计算机功能层之间的通信规则称为接口，如在第N 层和第(N+1)层之间的接口称为N/(N+1)层接口。 总的来说，协议是不同机器同等层之间的通信约定；而接 口是同一机器相邻层之间的通信约定。不同的网络体系结 构中，分层的数量、各层的名称和功能及协议都各不相同。 但是，在所有的网络中，每一层的目的都是向它的上一层 提供一定的服务。
《计算机网络基础》第三章
3.2.1 模型结构
发送进程 应用层协议 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 表示层协议 表示层 会话层协议 会话层 传输层协议 传输层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 物理介质 路由器 主机A 通信子网 路由器 路由器 主机B 应用层 接收进程
《计算机网络基础》第三章
3.1.2 协议分层与体系结构
计算机网络采用分层结构还有利于交流、理解和标 准化。具体优点如下： （1）各层之间是独立的。 （2）灵活性好。 （3）结构上可以分割开。 （4）易于实现和维护。 （5）能促进标准化工作。
《计算机网络基础》第三章
计算机网络技术前三章习题
计算机网络技术前三章习题一、第一章计算机网络概述（一）选择题1、以下不属于计算机网络功能的是（）A 资源共享B 分布式处理C 提高系统可靠性D 增大存储容量2、计算机网络中广域网和局域网的分类通常是以（）来划分的。
A 信息交换方式B 网络使用者C 网络覆盖范围D 传输控制方法3、在计算机网络中，能将异种网络互联起来，实现不同网络协议相互转换的网络设备是（）A 集线器B 路由器C 网关D 网桥（二）填空题1、计算机网络是指将多台具有______功能的计算机，通过通信线路和通信设备连接起来，在网络软件的支持下实现______和______的系统。
2、计算机网络按覆盖范围可以分为______、＿_____和______。
3、网络协议的三要素是______、＿_____和______。
（三）简答题1、简述计算机网络的发展历程。
2、计算机网络的拓扑结构有哪些？各有什么特点？二、第二章数据通信基础（一）选择题1、在数据通信中，将数字信号变换为模拟信号的过程称为（）A 编码B 解调C 调制D 解码2、在同一时刻，通信双方可以同时发送和接收数据的通信方式是（）A 单工通信B 半双工通信C 全双工通信D 以上都不是3、数据传输速率的单位是（）A bpsB ByteC HzD MIPS（二）填空题1、数据通信系统的主要技术指标有______、＿_____、＿_____、＿_____和______。
2、信道按传输信号的类型可分为______信道和______信道。
3、常用的数字调制技术有______、＿_____和______。
（三）简答题1、简述模拟信号和数字信号的特点。
2、什么是多路复用技术？常用的多路复用技术有哪些？三、第三章网络体系结构与协议（一）选择题1、 OSI 参考模型中，负责在源节点和目的节点之间建立、维护和终止连接的是（）A 物理层B 数据链路层C 网络层D 传输层2、 TCP/IP 模型中，与 OSI 参考模型的网络层对应的是（）A 网络接口层B 网际层C 传输层D 应用层3、在 TCP/IP 协议簇中，UDP 协议工作在（）A 应用层B 传输层C 网络层D 数据链路层（二）填空题1、 OSI 参考模型分为______层，分别是______、＿_____、＿_____、＿_____、＿_____、＿_____和______。
第三章 计算机网络体系结构与协议
高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务 的具体实现方法。
2. 各层次间的关系
网络协议都是按层的方式来组织，如图3-1所示，每一层都能完成 一组特定的、有明确含义的功能，每一层的目的都是向上一层提供 一定的服务，而上一层不需要知道下一层是如何实现服务的。
3. 网络层
网络层的主要任务是：进行路由选择，以确保数据分组从发送端到 达接收端，并在数据分组发生阻塞时进行拥塞控制。
网络层还要解决异构网络的互连问题，以实现数据分组在不同类 型的网络中传输。
网络层协议的代表有：IP、IPX、RIP、OSPF等。
4. 传输层
传输层的主要任务是：为上一层进行通信的两个进程之间提供一个 可靠的端到端服务，使传输层以上的各层不再关心信息传输的问题。 端到端是指：进行相互通信的两个节点不是直接通过传输介质连 接起来的，相互之间有很多交换设备（如路由器）。 传输层从会话层接收数据，形成报文（Message），并且在必要时 将其分成若干个分组，然后交给网络层进行传输。 传输层协议的代表有：TCP、UDP、SPX等。
（3）传输层
与OSI参考模型的传输层类似，TCP/IP参考模型的传输层的主要功 能是：使发送方主机和接收方主机上的对等实体可以进行会话。 在传输层上定义了以下两个端到端的协议：传输控制协议（TCP） 和用户数据报协议（UDP）。 TCP是一个面向连接的可靠传输协议，而UDP是一个面向无连接 的不可靠传输协议。
图3-2 对等实体间通信示意图
3. 层次间的关系举例
具体实例请参照教材P46学习。
计算机网络技术基础单元3网络体系结构与协议-5网络层其他协议
IP 地址与MAC地址
IP 地址
首部
应用层数据 TCP 报文
物理地址
首部
首部
IP 数据报
MAC 帧
网络层及以上 使用 IP 地址
尾部 链路层及以下 使用物理地址
主机H1和主机H2之间的通信
主机 H1 IP1
查找路由表
硬件地址 路由器 R1
查找路由表
路由器 R2
HA1 局域网 HA3
HA4 局域网 HA5
路由器 R2
IP1 → IP2
IP1 → IP2
IP1 → IP2
IP1
IP3
IP4
IP5
IP6
IP 层上的互联网
HA1
HA3
HA4
HA5
HA6
主机 H2 IP2 HA2
从 HA1 到 HA3 MAC 帧
从 HA4 到 HA5 MAC 帧
从 HA6 到 HA2 MAC 帧
在 IP 层上只能看到 IP 数据报
HA6
主机 H2 IP2
局域网 HA2
通信的路径 H1→经过 R1 转发→再经过 R2 转发→H2
主机 H1 IP1
从协议栈的层次上看数据的流动
硬件地址 路由器 R1
路由器 R2
主机 H2 IP2
HA1 局域网 HA3
HA4 局域网 HA5
HA6 局域网 HA2
主机 H1
IP 数据报
路由器 R1
路由器 R2
图中的 IP1→IP2 表示从源地址 IP1 到目的地址 IP2 两个路由器的 IP 地址并不出现在 IP 数据1
路由器 R2
IP1 → IP2
IP1 → IP2
IP1 → IP2
山东计算机网络技术(高教王协瑞)第三章 计算机网络技术基础
第三章计算机网络技术基础一、教学目标：1. 掌握几种常见网络拓扑结构的原理及其特点2. 掌握ISO/OSI网络参考模型及各层的主要功能3. 掌握共享介质方式的CSMA/CD和令牌传递两种数据传输控制方式的基本原理4. 了解几种常见的网络类型5. 掌握TCP/IP协议的层次结构及各层上协议的基本功能6. 了解几种典型的广域网技术二、教学重点、难点网络拓扑结构、OSI七层模型、TCP/IP协议模型三、技能培训重点、难点练习计算机网络的配置协议四、教学方法教师讲解、演示，学生认真学习并思考、记忆；教师讲授与学生理解协调并重的教学法五、教具使用计算机一台、多媒体幻灯片演示六、教学内容与过程导入：提问学生对OSI的七层模型和TCP/IP四层模型的理解。
引导学生总结重要原理并认真加以研究。
教师总结归纳本章重要原理的应用，进入教学课题。
讲授新课：（多媒体幻灯片演示或板书）第三章计算机网络技术基础3.1 计算机网络的拓扑结构3.1.1 什么是计算机网络的拓扑结构网络拓扑是指网络连接的形状，或者是网络在物理上的连通性。
网络拓扑结构能够反映各类结构的基本特征，即不考虑网络节点的具体组成，也不管它们之间通信线路的具体类型，把网络节点画作“点”，把它们之间的通信线路画作“线”，这样画出的图形就是网络的拓扑结构图。
不同的拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等各不相同，分别适应于不同场合。
它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面，是研究计算机网络的主要环节之一。
计算机网络的拓扑结构主要是指通信子网的拓扑结构，常见的一般分为以下几种：1.总线型2.星型3.环型4.树型5.网状型3.1.2 总线型拓扑结构总线结构中，各节点通过一个或多个通信线路与公共总线连接。
总线型结构简单、扩展容易。
网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障，可靠性较高。
总线型结构是从多机系统的总线互联结构演变而来的，又可分为单总线结构和多总线结构，常用CSMA/CD和令牌总线访问控制方式。
计算机网络第3章 计算机网络体系结构
第n+1层是第n层的服务用户，第n-1层是第n层的服务 提供者 第n层的服务也依赖于第n-1层以及以下各层的服务
例：邮政通信
16
对等通信例：两个人收发信件
发信人 邮局 运输系统
17
对等层通信的实质
对等层实体之间实现的是 虚拟的逻辑通信； 下层向上层提供服务； 上层依赖下层提供的服务 来与其他主机上的对等层 通信； 实际通信在最底层完成。
18
源进程传送消息到 目标进程的过程：
• 消息送到源系统的 最高层； • 从最高层开始，自 上而下逐层封装； • 经物理线路传输到 目标系统； • 目标系统将收到的 信息自下而上逐层 处理并拆封； • 由最高层将消息提 交给目标进程。
6
分层的空中旅行组织: 服务
柜台-to-柜台：“旅客+行李” 票务服务 行李托运-to-行李认领：行李服务
登机入口-to-到达出口：旅客乘务服务
跑道-to-跑道：飞机“航运”服务 从出发地到目的地的航线：导航服务
7
层次功能的分布式实现
机票 (购买) 机票 (投诉) 行李 (认领) 旅客 (到达) 飞机 (着陆)
飞行航线
一系列的步骤
5
空中旅行的组织: 从另一种不同的角度观察
机票 (购买) 行李 (托运) 机票 (投诉) 行李 (认领) 旅客 (到达) 飞机 (着陆) 飞行航线 飞行航线 层次的观点： 每层实现一种特定的服务 – 通过自己内部的功能 – 依赖自己的下层提供的服务
旅客 (出发)
飞机 (起飞) 飞行航线
PDU由协议控制信息（协议头）和数据（SDU）组成:
计算机网络技术习题参考答案1-8章
习题参考答案第１章计算机网络概述1．简答计算机网络产生和发展的4个阶段。
答：一般来讲，计算机网络的发展可分为以下4个阶段。
第一阶段，计算机技术与通信技术相结合，形成传统意义上的计算机网络，主要特征：单主机的远程联机系统。
第二阶段，在计算机通信网络的基础上，完成网络体系结构与协议的研究，形成了现代意义的计算机网络，主要特征：以资源共享为目的的多主机、多终端的互连通信网络。
第三阶段，在解决计算机连网与网络互联标准化问题的背景下，提出开放系统互联参考模型与协议，形成了现代意义上标准化的计算机网络，促进了符合国际标准的计算机网络技术的发展，主要特征：面向全球范围的开放式、标准化计算机网络。
第四阶段：计算机网络向互联、高速、智能化方向发展，并获得广泛的应用，主要特征：面向更多新应用的高速、智能化的计算机网络。
2．简答计算机网络的定义和构成要素。
答：计算机网络是通过通信设备和通信线路，将分布在不同地理位置且功能独立的多个计算机系统相互连接起来，按照相同的通信协议，在网络操作系统的管理和控制下，实现资源共享和高速通信的系统。
一般来讲，计算机网络构成要素如下。
（1）两台或两台以上功能独立的计算机连接起来，以达到相互通信的目的。
（2）计算机之间要用通信设备和传输介质连接起来。
（3）计算机之间通信要遵守相同的网络通信协议。
（4）具备网络软件、硬件资源管理功能，以达到资源共享的目的。
3．简答计算机网络的逻辑组成。
答：计算机网络按逻辑功能可分为资源子网和通信子网两部分。
资源子网是计算机网络中面向用户的部分，负责数据处理工作，它包括网络中独立工作的计算机及其外围设备、软件资源和整个网络共享数据。
通信子网是网络中的数据通信系统，它由用于信息交换的网络节点处理机和通信链路组成，主要负责通信处理工作，如网络中的数据传输、加工、转发和变换等。
4．简答计算机网络的物理组成。
答：计算机网络按物理结构可分为网络硬件和网络软件两部分。
（1）计算机网络硬件。
计算机网络技术基础(微课版)曾德生 习题答案
第一章计算机网络概述一、简答题1.计算机网络经历了哪些发展阶段，各自有什么特点？大致经历了4个阶段：面向终端的单主机远程连接网络，特点：结构简单，易于实现，可靠性较低；多机系统互连的计算机网络，特点：面向多机互联，通信和资源分别独立，逐渐形成了资源子网和通信子网的概念；开放式标准化网络体系结构的网络，特点：为了促进网络产品的开发，各大公司纷纷制定了自己的网络技术标准，最终促成了国际标准的制定。
计算机网络互联与高速网络，特点：计算机技术、通信技术以及建立在Internet技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛发展，Internet被广泛应用，高速网络技术与基于Web 技术的Internet网络应用迅速发展，网络技术对工作和生活的渗透越来越多。
2.计算机网络的通常有什么组成的，有哪些功能？计算机网络在物理结构上，可以分为硬件和软件两个部分，从组成网络的各种设备或系统的功能看，计算机网络可分为两部分（两个子网），一个称为资源子网，一个称为通信子网。
3.常见的计算机网络拓扑有哪些类型？采用广播信道通信子网的基本拓扑构型主要有4种：总线型、树形、环形、无线与卫星通信型。
在采用点对点线路的通信子网中，每条通信线路连接一对节点。
采用点对点线路的通信子网的基本拓扑构型有4类：星形、环形、树形与网状。
二、操作题略第二章数据通信技术一、选择题1.C2.C3.D4.A5.B6.B二、简答题1.数据通信的基本概念是什么？数据通信系统是指以计算机为中心，用通信线路连接分布在各地的数据终端设备而执行数据传输功能的系统。
2.数据通信的系统模型包括哪些部分？通信系统的一般模型包括信源、发送设备、信道、噪声源、接收设备和信宿 6 个部分。
3.数据通信的主要技术指标有哪些？数据传输速率、信道容量、信道带宽、误码率、吞吐量.4.什么是串行通信和并行通信？串行通信是指只有 1 个数据位在设备之间传输。
并行通信是指多个数据位同时在设备之间进行传输。
计算机网络体系结构与协议
计算机网络体系结构与协议计算机网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和功能划分，它是计算机网络的基础框架。
而协议则是计算机网络中用于实现通信的规则和约定。
本文将探讨计算机网络体系结构与协议的基本概念、分类以及重要协议的作用。
一、计算机网络体系结构的概念计算机网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和功能划分。
通常情况下，计算机网络体系结构可以分为两大类：OSI参考模型和TCP/IP参考模型。
1. OSI参考模型OSI参考模型是国际标准化组织（ISO）为了统一计算机网络的设计而提出的一种体系结构方法。
它将计算机网络通信划分为七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每个层次都有自己的功能和任务。
- 物理层：负责传输比特流，以传输数字信号。
- 数据链路层：负责进行节点之间的可靠数据传输。
- 网络层：负责数据在整个网络中的路由和转发。
- 传输层：负责提供端到端的可靠数据传输服务。
- 会话层：负责建立、维护和终止会话连接。
- 表示层：负责数据的格式化、加密和压缩等。
- 应用层：负责为用户提供特定的网络应用服务。
2. TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是互联网所采用的一种网络体系结构，它是由传输控制协议（TCP）和网络互联协议（IP）构成的。
TCP/IP参考模型将计算机网络划分为四个层次：网络接口层、网络层、传输层和应用层。
- 网络接口层：负责将数据帧按照特定的协议传输到物理网络上。
- 网络层：负责数据在网络中的路由和转发。
- 传输层：负责提供端到端的可靠数据传输服务。
- 应用层：负责为用户提供特定的网络应用服务。
二、协议的分类协议是计算机网络中用于实现通信的规则和约定。
根据网络体系结构的不同，协议可以分为两种类型：传输层协议和应用层协议。
1. 传输层协议传输层协议位于网络体系结构的传输层，负责提供端到端的可靠数据传输服务。
常见的传输层协议有TCP和UDP。
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（2）互联层
互联层是整个TCP/IP参考模型的关键部分，它提供的是无连接的 服务，主要负责将源主机的数据分组（Packet）发送到目的主机。 互联层的主要功能包括：处理来自传输层的分组发送请求 、处理 接收到的数据报、进行流量控制与拥塞控制 等。
6. 表示层
表示层的主要任务是：用处理在多个通信系统之间交换信息的表示 方式，包括数据格式的转换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等。
表示层协议的代表有：ASCII、ASN.1、JPEG、MPEG等。
7. 应用层
应用层的主要任务是：为网络用户或应用程序提供各种服务，如 文件传输、电子邮件、网络管理和远程登录等
OSI参考模型的最高层为应用层，面向用户提供网络应用服务； 最低层为物理层，与通信介质相连实现真正的数据通信。两个用户 计算机通过网络进行通信时，除物理层之外，其余各对等层之间均 不存在直接的通信关系。
3.2.2 OSI参考模型各层的功能
1. 物理层
物理层的主要任务就是透明地传送二进制比特流，但物理层并不 关心比特流的实际意义和结构，只是负责接收和传送比特流。
3.1.3 网络协议的分层
计算机网络是一个非常复杂的系统，不仅涉及网络硬件设备，还 涉及各种各样的软件，所以通信协议必然十分复杂。实践证明，结 构化设计方法是解决复杂问题的一种有效手段，其核心思想是：将 系统模块化，并按层次组织各模块。
1. 分层的好处
各层之间可相互独立
灵活性好，易于实现和维护
网络层的主要任务是：进行路由选择，以确保数据分组从发送端到 达接收端，并在数据分组发生阻塞时进行拥塞控制。
网络层还要解决异构网络的互连问题，以实现数据分组在不同类 型的网络中传输。
网络层协议的代表有：IP、IPX、RIP、OSPF等。
4. 传输层
传输层的主要任务是：为上一层进行通信的两个进程之间提供一个 可靠的端到端服务，使传输层以上的各层不再关心信息传输的问题。
两者都可以解决异构网络的互连，实现世界上不同厂家生产的计 算机之间的通信。
两者都是计算机通信的国际性标准，虽然这种标准一个(OSI)原则 上是国际通用的，一个(TCP/IP)是当前工业界使用最多的。
两者都能够提供面向连接和面向无连接的两种通信服务机制。
2. 不同点
模型设计的差别 层数和层间调用关系不同 最初设计的差别 对可靠性的强调不同 标准的效率和性能上存在差别 市场应用和支持上不同
应用层协议一般可以分为3类：一类是依赖于面向连接的TCP；一类 是依赖于无连接的UDP；还有一类则既依赖于TCP又依赖于UDP。
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3.4 OSI与TCP/IP两种模型的比较
3.4.1 两种模型的比较
1. 共同点
采用了协议分层方法，将庞大且复杂的问题划分为若干个较容易 处理的范围较小的问题。 各协议层次的功能大体上相似，都存在网络层、传输层和应用层。
2. 数据链路层
数据链路层的主要任务是：在两个相邻节点间的线路上无差错地 传送以帧（Frame）为单位的数据，并要产生和识别帧边界 。
数据链路层还提供了差错控制与流量控制的方法，保证在物理线 路上传送的数据无差错。
数据链路层协议的代表有：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等
3. 网络层
端到端是指：进行相互通信的两个节点不是直接通过传输介质连 接起来的，相互之间有很多交换设备（如路由器）。
传输层从会话层接收数据，形成报文（Message），并且在必要时 将其分成若干个分组，然后交给网络层进行传输。
传输层协议的代表有：TCP、UDP、SPX等。
5. 会话层
会话层的主要任务是：针对远程访问进行管理（比如断点续传）， 包括会话管理、传输同步以及数据交换管理等。 会话层协议的代表有：NetBIOS、ZIP（AppleTalk区域信息协议）等
3. 层次间的关系举例
具体实例请参照教材P47学习。
3.1.4 其他相关概念
1. 服务
服务位于层次接口的位置，表示低层为上层提供哪些操作功能， 至于这些功能是如何实现的，则不是服务考虑的范畴。
2. 面向连接服务
面向连接服务类似打电话，包括：建立连接、维护连接和拆除连 接三个阶段。这种服务的最大好处就是能够保证数据高速、可靠和 顺序的传输。
应用层协议的代表有：WWW、Telnet、FTP、HTTP、SNMP等
3.2.3 OSI参考模型中的数据传输过程
图3-4 OSI参考模型中的数据传输过程
数据传输的具体细节请参照教材P50～ P51学习。
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பைடு நூலகம்
3.3 TCP/IP参考模型
3.3.1 TCP/IP概述
ARPANET的运行经验表明，TCP/IP是一个非常可靠且实用的网 络协议。
3.4.2 OSI参考模型的优、缺点
OSI参考模型详细定义了服务、接口和协议三个概念，并将它 们严格加以区分，实践证明这种做法是非常有必要的。
OSI参考模型产生在协议发明之前，这意味着该模型没有偏向 于任何特定的协议，因此非常通用。
OSI参考模型的某些层次（如会话层和表示层）对于大多数应 用程序来说都没有用，而且某些功能在各层重复出现 （如寻址、 流量控制和差错控制），这样影响了系统的工作效率。
3.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能
1. OSI参考模型和TCP/IP参考模型的对应关系
图3-6 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的层次对应关系
2. 各层次的具体功能
（1）主机—网络层
事实上，TCP/IP参考模型并没有真正定义这一部分，只是指出 在这一层上必须具有物理层和数据链路层的功能。
Mac地址由设备制造商定义/分配，每一个硬件设备都有一个 链路层主地址（MAC地址），保存在设备的永久内存中。设 备的mac地址不会改变。
IP地址由用户配置给网络接口， 网络接口的IP地址是可以发 生变化的（通过DHCP获取IP，变化速度比较快）
（3）传输层
与OSI参考模型的传输层类似，TCP/IP参考模型的传输层的主要功 能是：使发送方主机和接收方主机上的对等实体可以进行会话。
有利于促进标准化
2. 各层次间的关系
网络协议都是按层的方式来组织，如图3-1所示，每一层都能完成 一组特定的、有明确含义的功能，每一层的目的都是向上一层提供 一定的服务，而上一层不需要知道下一层是如何实现服务的。
图3-1 计算机网络的层次模型
每一对相邻层次之间都有一个接口（Interface），接口定义了下 层向上层提供的命令和服务，相邻两个层次都是通过接口来交换数 据的。
2. 网络协议的三要素
语法（Syntax）
语法规定了通信双方“如何讲”，即确定用户数据与控制信息的 结构与格式。
语义（Semantics）
语义规定通信的双方准备“讲什么”，即需要发出何种控制信息， 完成何种动作以及做出何种应答
时序（Timing）
时序又可称为“同步”，规定了双方“何时进行通信”，即事件 实现顺序的详细说明
OSI参考模型的结构和协议虽然大而全，但显过于复杂和臃肿， 因而效率较低，实现起来较为困难。
3.4.3 TCP/IP参考模型的优、缺点
TCP/IP参考模型产生在协议出现以后，模型实际上是对已有协议 的描述。因此，协议和模型匹配得相当好。
TCP/IP参考模型并不是作为国际标准开发的，它只是对一种已 有标准的概念性描述。所以，它的设计目的单一，影响因素少，协 议简单高效，可操作性强。
5. 协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU）
协议数据单元是对等实体之间通过协议传送的数据单元。
6．接口数据单元（Interface Data Unit，IDU）
接口数据单元是相邻层次之间通过接口传送的数据单元，接口数 据单元又称为服务数据单元（Service Data Unit，SDU）
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3.2 OSI参考模型
3.2.1 OSI参考模型的概念
1984年，国际标准化组织（ISO）发表了著名的ISO/IEC 7498标 准，定义了网络互连的7层框架，这就是开放系统互连参考模型， 即OSI参考模型，如图3-3所示。
图3-3 OSI参考模型的结构
“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上 任何地方、同样遵循OSI标准的其他任何系统进行通信。
TCP/IP参考模型没有明显地区分服务、接口和协议的概念。因此， 对于使用新技术来设计新网络，TCP/IP参考模型则不是一个很好的 模板。
由于TCP/IP参考模型是对已有协议的描述，因此通用性较差，不 适合描述除TCP/IP参考模型之外的其他任何协议。
研究网络体系结构的目的：定义计算机网络各个组成部分的功能， 以便在统一的原则指导下进行网络的设计、建造、使用和发展。
3.1.2 网络协议的概念
1. 什么是网络协议
网络协议就是为进行网络中的数据通信或数据交换而建立的规则、 标准或约定。
连网的计算机以及网络设备之间要进行数据与控制信息的成功传 递就必须共同遵守网络协议。
物理层的另一个任务就是定义网络硬件的特性，包括使用什么样 的传输介质以及与传输介质连接的接头等物理特性，所典型规范代 表有：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
传送信息所利用的物理传输介质，如双绞线、同轴电缆、光纤等， 并不在物理层之内而是在物理层之下。
在传输层上定义了以下两个端到端的协议：传输控制协议（TCP） 和用户数据报协议（UDP）。
TCP是一个面向连接的可靠传输协议，而UDP是一个面向无连接 的不可靠传输协议。
（4）应用层
应用层负责向用户提供一组常用的应用程序，包含了所有TCP/IP 协议簇中的高层协议，如FTP、SMTP、HTTP、SNMP、DNS等。