网络基础 OSI的通信原理
网络基础之网络协议篇
head data ⽹络基础之⽹络协议篇⼀.操作系统基础操作系统:(Operating System，简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运⾏在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的⽀持下才能运⾏。
注：计算机(硬件)－>os－>应⽤软件⼆.⽹络通信原理2.1 互联⽹的本质就是⼀系列的⽹络协议⼀台硬设有了操作系统，然后装上软件你就可以正常使⽤了，然⽽你也只能⾃⼰使⽤像这样，每个⼈都拥有⼀台⾃⼰的机器，然⽽彼此孤⽴如何能⼤家⼀起玩耍然⽽internet为何物？其实两台计算机之间通信与两个⼈打电话之间通信的原理是⼀样的（中国有很多地区，不同的地区有不同的⽅⾔，为了全中国⼈都可以听懂，⼤家统⼀讲普通话）普通话属于中国国内⼈与⼈之间通信的标准，那如果是两个国家的⼈交流呢？问题是，你不可能要求⼀个⼈／计算机掌握全世界的语⾔／标准，于是有了世界统⼀的通信标准：英语结论：英语成为世界上所有⼈通信的统⼀标准，如果把计算机看成分布于世界各地的⼈，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是⼀系列统⼀的标准，这些标准称之为互联⽹协议，互联⽹的本质就是⼀系列的协议，总称为‘互联⽹协议’（Internet Protocol Suite).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。
2.2 osi七层协议互联⽹协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层每层运⾏常见物理设备OSI七层协议数据传输的封包与解包过程2.3 tcp/ip五层模型讲解我们将应⽤层，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2.3.1 物理层物理层由来：上⾯提到，孤⽴的计算机之间要想⼀起玩，就必须接⼊internet，⾔外之意就是计算机之间必须完成组⽹物理层功能：主要是基于电器特性发送⾼低电压(电信号)，⾼电压对应数字1，低电压对应数字02.3.2 数据链路层数据链路层由来：单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位⼀组，每组什么意思数据链路层的功能：定义了电信号的分组⽅式以太⽹协议：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，即以太⽹协议ethernetethernet规定⼀组电信号构成⼀个数据包，叫做‘帧’每⼀数据帧分成：报头head和数据data两部分head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mac地址：head中包含的源和⽬标地址由来：ethernet规定接⼊internet的设备都必须具备⽹卡，发送端和接收端的地址便是指⽹卡的地址，即mac地址mac地址：每块⽹卡出⼚时都被烧制上⼀个世界唯⼀的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表⽰（前六位是⼚商编号，后六位是流⽔线号）⼴播：有了mac地址，同⼀⽹络内的两台主机就可以通信了（⼀台主机通过arp协议获取另外⼀台主机的mac地址）ethernet 采⽤最原始的⽅式，⼴播的⽅式进⾏通信，即计算机通信基本靠吼2.3.3 ⽹络层⽹络层由来：有了ethernet、mac地址、⼴播的发送⽅式，世界上的计算机就可以彼此通信了，问题是世界范围的互联⽹是由⼀个个彼此隔离的⼩的局域⽹组成的，那么如果所有的通信都采⽤以太⽹的⼴播⽅式，那么⼀台机器发送的包全世界都会收到，这就不仅仅是效率低的问题了，这会是⼀种灾难上图结论：必须找出⼀种⽅法来区分哪些计算机属于同⼀⼴播域，哪些不是，如果是就采⽤⼴播的⽅式发送，如果不是，就采⽤路由的⽅式（向不同⼴播域／⼦⽹分发数据包），mac地址是⽆法区分的，它只跟⼚商有关⽹络层功能：引⼊⼀套新的地址⽤来区分不同的⼴播域／⼦⽹，这套地址即⽹络地址IP协议：规定⽹络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，⼴泛采⽤的v4版本即ipv4，它规定⽹络地址由32位2进制表⽰范围0.0.0.0-255.255.255.255⼀个ip地址通常写成四段⼗进制数，例：172.16.10.1ip地址分成两部分⽹络部分：标识⼦⽹主机部分：标识主机注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从⽹络部分或主机部分都⽆法辨识⼀个ip所处的⼦⽹例：172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定⼆者处于同⼀⼦⽹⼦⽹掩码所谓”⼦⽹掩码”，就是表⽰⼦⽹络特征的⼀个参数。
计算机网络应用 OSI参考模型通信原理
计算机网络应用OSI参考模型通信原理在前面两节中，我们学习了OSI参考模型的7层结构及各层所具有的功能等知识。
下面，我们来学习OSI参考模型的通信原理，即数据传输过程。
在OSI参考模型中，当端到端进行通信时，首先由发送端（发送方）的发送进程将数据传送给应用层，应用层在数据的头部加上该层的控制和识别信息，并将其传送到其下一层（表示层）。
该过程一直重复至物理层，并由物理传输媒介将数据传送到目的端（接收方），在接收进程所在计算机中，信息按从物理层依次至应用层的方向传递，在此过程中添加在数据头部各层的控制和识别信息将被逐层去掉，最后数据被传送到接收进程。
其数据传输过程如图1-26所示。
图1-26 OSI参考模型中通信过程在OSI参考模型通信过程中，由高层至低层的过程中，各层数据头部封装该层的数据标识信息，当由低层至高层时，在每层需要解封装数据头部标识信息。
其过程以主机A与主机B的通信为例进行说明。
在主机A的发送进程中，首先数据在应用层，加上应用层协议要求的控制信息AH（AH 表示应用层控制信息），形成应用层的协议数据单元；接着继续传送，当传送到表示层时，在加上表示层的协议控制信息PH（PH表示表示层控制信息），形成表示层的协议数据单元。
表示层的协议数据单元传到会话层，加上会话层协议要求的控制信息SH（SH表示会话层控制信息），从而形成会话层的协议数据单元。
依次类推，到达数据链路层后，数据链路层的协议控制信息分为两部分，分别为控制头部信息和尾部信息，从而形成数据帧；将帧传送到物理层时，不再加任何控制信息，而是转换成比特流，并通过传输介质将其传送到主机B的物理层。
主机B的物理层将比特流传给数据链路层，在数据链路层中，将帧中的控制头部信息和尾部信息去掉，形成网络层的协议数据单元，然后，传送给网络层，在网络层去掉网络层协议控制信息NH（NH表示网络层控制信息），形成网络层的服务数据单元。
依次类推，直到数据传送到主机B的应用进程，其过程如图1-27所示。
OSI七层模型基础知识及各层常见应用解读
OSI Open Source Initiative（简称OSI，有译作开放源代码促进会、开放原始码组织）是一个旨在推动开源软件发展的非盈利组织。
OSI参考模型（OSI/RM）的全称是开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM），它是由国际标准化组织ISO提出的一个网络系统互连模型。
它是网络技术的基础，也是分析、评判各种网络技术的依据，它揭开了网络的神秘面纱，让其有理可依，有据可循。
一、OSI参考模型知识要点图表1：OSI模型基础知识速览模型把网络通信的工作分为7层。
1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。
5至7层是高层，包含应用程序级的数据。
每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。
由低到高具体分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
第7层应用层—直接对应用程序提供服务，应用程序可以变化，但要包括电子消息传输第6层表示层—格式化数据，以便为应用程序提供通用接口。
这可以包括加密服务第5层会话层—在两个节点之间建立端连接。
此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置，尽管可以在层4中处理双工方式第4层传输层—常规数据递送－面向连接或无连接。
包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务第3层网络层—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，它包括通过互连网络来路由和中继数据第2层数据链路层—在此层将数据分帧，并处理流控制。
本层指定拓扑结构并提供硬件寻址第1层物理层—原始比特流的传输电子信号传输和硬件接口数据发送时，从第七层传到第一层，接受方则相反。
各层对应的典型设备如下：应用层……………….计算机：应用程序，如，HTTP表示层……………….计算机：编码方式，图像编解码、URL字段传输编码会话层……………….计算机：建立会话，SESSION认证、断点续传传输层……………….计算机：进程和端口网络层…………………网络：路由器，防火墙、多层交换机数据链路层………..网络：网卡，网桥，交换机物理层…………………网络：中继器，集线器、网线、HUB二、OSI基础知识OSI/RM参考模型的提出世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出（74年，SNA），以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如：Digital公司的DNA，美国国防部的TCP/IP等，多种网络体系结构并存，其结果是若采用IBM的结构，只能选用IBM的产品，只能与同种结构的网络互联。
学习网络编程了解TCPIP协议和网络通信原理
学习网络编程了解TCPIP协议和网络通信原理学习网络编程了解 TCP/IP 协议和网络通信原理网络编程成为了当今信息时代中必备的技能之一。
学习网络编程意味着我们要了解 TCP/IP 协议和网络通信原理，因为它们是构建互联网世界的基石。
本文将深入探讨 TCP/IP 协议和网络通信原理，帮助读者全面了解这个领域。
一、TCP/IP 协议简介TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一组用于实现互联网通信的协议集合。
它由两个基本协议构成：TCP 和 IP。
1. TCP（Transmission Control Protocol）：TCP 是一种面向连接的可靠传输协议。
它通过将数据分割成小的数据包，并进行顺序管理和确认机制，在网络间确保可靠的数据传输。
TCP 还负责错误检测和差错纠正，确保数据完整性。
2. IP（Internet Protocol）：IP 是一种无连接的不可靠传输协议。
它负责将数据包从源地址传递到目标地址，通过 IP 地址标识不同的网络设备和计算机。
IP 提供了最基础的寻址和路由功能，确保数据能够在网络中正确传递。
二、网络通信原理网络通信的基本原理是数据的传输和交换。
在理解网络通信原理之前，我们需要了解一些基本概念：1. 客户端（Client）：客户端是发起请求的一方，它向服务器发送请求并接收响应。
客户端可以是个人计算机、智能手机等终端设备。
2. 服务器（Server）：服务器是响应请求的一方，它接收客户端的请求并提供相应的服务或数据。
服务器通常是高性能、高可靠性的计算机。
3. 网络协议（Network Protocol）：网络协议是计算机在网络中通信和交流的规则和约定。
TCP/IP 协议就是其中之一，它规定了数据的传输格式、传输方式和通信规则。
基于以上概念，网络通信的过程可以简化为以下几个步骤：1. 建立连接：客户端向服务器发送连接请求，服务器接收并确认连接请求，建立连接。
OSI七层各层单位详解
OSI七层各层单位详解数据帧、数据包、数据报以及数据段OSI参考模型的各层传输的数据和控制信息具有多种格式，常⽤的信息格式包括帧、数据包、数据报、段、消息、元素和数据单元。
信息交换发⽣在对等OSI层之间，在源端机中每⼀层把控制信息附加到数据中，⽽⽬的机器的每⼀层则对接收到的信息进⾏分析，并从数据中移去控制信息，下⾯是各信息单元的说明：数据帧（Frame）：是⼀种信息单位，它的起始点和⽬的点都是数据链路层。
数据包（Packet）：也是⼀种信息单位，它的起始和⽬的地是⽹络层。
数据报（Datagram）：通常是指起始点和⽬的地都使⽤⽆连接⽹络服务的的⽹络层的信息单元。
段（Segment）：通常是指起始点和⽬的地都是传输层的信息单元。
消息（message）：是指起始点和⽬的地都在⽹络层以上（经常在应⽤层）的信息单元。
元素（cell）是⼀种固定长度的信息，它的起始点和⽬的地都是数据链路层。
元素通常⽤于异步传输模式（ATM）和交换多兆位数据服务（SMDS）⽹络等交换环境。
数据单元（data unit）指许多信息单元。
常⽤的数据单元有服务数据单元（SDU）、协议数据单元（PDU）。
SDU是在同⼀机器上的两层之间传送信息。
PDU是发送机器上每层的信息发送到接收机器上的相应层（同等层间交流⽤的）。
Packet（数据包）：封装的基本单元，它穿越⽹络层和数据链路层的分解⾯。
通常⼀个Packet映射成⼀个Frame，但也有例外：即当数据链路层执⾏拆分或将⼏个Packet合成⼀个Frame的时候。
数据链路层的PDU叫做Frame（帧）；⽹络层的PDU叫做Packet（数据包）；TCP的叫做Segment（数据段）；UDP的叫做Datagram。
（数据报）——在⽹络层中的传输单元（例如IP）。
⼀个Datagram可能被封装成⼀个或⼏个Packets，在数据链路层中传输帧和数据包都是数据的传输形式。
帧，⼯作在⼆层，数据链路层传输的是数据帧，包含数据包，并且增加相应MAC地址与⼆层信息；数据包，⼯作在三层，⽹络层传输的是数据包，包含数据报⽂，并且增加传输使⽤的IP地址等三层信息。
osi七层模型的定义和各层功能
OSI七层模型的定义和各层功能随着网络技术的不断发展，我们的生活已经离不开网络了。
而OSI七层模型是计算机网络体系结构的实质标准，它将计算机网络协议的通信功能分为七层，每一层都有着独特的功能和作用。
下面，我将以此为主题，深入探讨OSI七层模型的定义和各层功能。
1. 第一层：物理层在OSI七层模型中，物理层是最底层的一层，它主要负责传输比特流（Bit Flow）。
物理层的功能包括数据传输方式、电压标准、传输介质等。
如果物理层存在问题，整个网络都无法正常工作。
2. 第二层：数据链路层数据链路层负责对物理层传输的数据进行拆分，然后以帧的形式传输。
它的功能包括数据帧的封装、透明传输、差错检测和纠正等。
数据链路层是网络通信的基础，能够确保数据的可靠传输。
3. 第三层：网络层网络层的主要功能是为数据包选择合适的路由和进行转发。
它负责处理数据包的分组、寻址、路由选择和逻辑传输等。
网络层的存在让不同的网络之间能够互联互通，实现数据的全球传输。
4. 第四层：传输层传输层的功能是在网络中为两个端系统之间的数据传输提供可靠的连接。
它通过TCP、UDP等协议实现数据的可靠传输、分节与重组、流量控制、差错检测和纠正等。
5. 第五层：会话层会话层负责建立、管理和结束会话。
它的功能包括让在网络中的不同应用之间建立会话、同步数据传输和管理数据交换等。
6. 第六层：表示层表示层的作用是把数据转换成能被接收方识别的格式，然后进行数据的加密、压缩和解压缩等。
7. 第七层：应用层应用层是OSI模型中的最顶层，它为用户提供网络服务，包括文件传输、电流信箱、文件共享等。
应用层是用户与网络的接口，用户的各种应用软件通过应用层与网络进行通信。
OSI七层模型是计算机网络体系结构的基本标准，它将通信协议的功能划分为七层以便管理和开发。
每一层都有独特的功能和作用，共同构成了完整的网络通信体系。
只有了解并理解这些层次的功能，我们才能更好地利用网络资源，提高网络效率。
OSI参考模型
1.2 OSI参考模型OSI参考模型（见图1-1）是一个纯的理论分析模型，也就是说，OSI参考模型本身并不是一个具体协议的真实分层。
在该模型出现之前，也没有任何一个具体的协议栈具有完整的7个功能分层，这与网络的历史发展有关。
虽然今天使用的协议没有严格按照OSI七层分层，但人们仍然使用OSI的理论来指导自己的工作，尤其在研究和教学方面。
这正是体现了OSI的理论指导功能。
从图1-1中可以看到，整个参考模型分成7层（Layer），为了便于描述，为每层编了序号，起了名字。
从下到上依次是：第1层，物理层；第2层，数据链路层；第3层，网络层；第4层，传输层；第5层，会话层；第6层，表示层；第7层，应用层。
分层是为了降低复杂程度。
不难想象，把一个复杂的事物分解成若干个部分去分析就会简单得多。
分层也有利于加速协议的发展和优化，更好地体现开放性。
针对某一层所进行的优化和修改并不影响其他层的功能。
根据功能不同而分层是OSI分层的原则。
如果功能相同或相近，就把它们划分在同一个层上，如果不同，就要分层。
不同的层所完成的工作是不同的。
层与层之间并不是孤立的，它们的关系是：下层为上层服务（请参阅1.3节）。
常见的协议如TCP/IP、以太网、FDDI、IEEE 802.3和IEEE 802.5等与OSI参考模型的对应（对比）关系，如图1-2所示。
1.2.1 物理层物理层：物理层主要定义物理和电气规范。
组网使用的电缆规范就属于物理层的范畴。
如双绞线和光纤等。
物理层涉及比特流的传输问题，例如，用什么样的电流、电脉冲、光或者电磁场来代表逻辑的二进制信息。
由于在数据通信中用二进制组合来表示字符，所以，用什么样的脉冲信号来表示数字"0"和"1"，对于各种通信场合下保证通信的可靠性和经济性是十分重要的。
我们把用直流信号表示"0"和"1"的信号形式叫做码型；将二进制数转换成电或光信号的方式称为编码。
OSI模型七个层的作用及工作原理
OSI模型七个层的作用及工作原理osi模型，即开放式通信系统互联参考模型，是国际标准化组织（iso）提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互联为网络的标准框架。
0SI模型分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，在本文对这七个层的作用及工作原理做简单介绍。
OSI/RM协议是由ISO（国际标准化组织）制订的，它的基本功能是：提供给开发者一个必需的、通用的概念以便开发完善、可以用来解释连接不同系统的框架。
根据标准，0SI模型分七层，见图1,用这些规定来实现网络数据的传输。
应用实体应用冥体1、物理层(Physical Layer)OSI模型的最底层或第一层。
该层包括物理联网媒介，如电缆连线连接器，主要是对物理连接方式、电气特性、机械特性等做一些规定，制订相关标准，这样大家就可以按照相同的标准开发出通用的产品，很明显直流24V与交流220V是无法对接的，因此就要统一标准，大家都用直流24V吧，至于为什么采用24V呢？您就当是争执各方妥协的结果吧。
所以，这层标准解决的是数据传输所应用的设备标准的问题。
物理层的协议产生并检测电压，以便发送和接收携带数据的信号。
尽管物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率，网络物理问题，如电线断开，将影响物理层。
用户要传递信息就要利用一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在0SI 的7层之内，有人把物理媒体当做第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。
如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。
在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，请注意，我们所说的通信仅仅指数字通信方式，因此，数据的单位是比特(位-bit)o2、数据链路层(Datalink Layer)OSI模型的第二层。
它控制网络层与物理层之间的通信，解决的是所传输的数据的准确性的问题。
计算机网络技术专科面试题及答案
计算机网络技术专科面试题及答案一、计算机网络的基础知识计算机网络是指将地理位置不同的计算机设备通过通信链路互连起来，以实现资源共享和信息传输的系统。
计算机网络技术是现代信息技术的重要组成部分，对于提高计算机系统的性能、可靠性和安全性具有重要意义。
面试题一：简述计算机网络的发展历程。
答：计算机网络的发展可以分为四个阶段，分别是人工无线电时代、电报时代、数据通信和计算机网络时代。
1. 人工无线电时代：20世纪初，为了实现远距离通信，人们开始使用无线电技术，如莫尔斯电码。
2. 电报时代：20世纪中叶，随着电信技术的发展，电报成为了主要的通信手段，人们通过电报站点进行信息传输。
3. 数据通信时代：20世纪60年代，出现了第一个分组交换网络ARPANET，它是计算机网络的雏形。
此后，随着分组交换技术的发展，计算机网络得以快速普及。
4. 计算机网络时代：20世纪80年代，国际互联网开始发展，并逐渐成为全球范围内最大的计算机网络。
随着互联网的普及和发展，计算机网络技术不断进步，从最初的几百个节点到现在的数以亿计的设备连接，这个时代被称为计算机网络时代。
面试题二：简述计算机网络的分类。
答：计算机网络可以按照覆盖范围、网络结构、传输介质和网络功能等多个角度进行分类。
1. 按照覆盖范围分类：- 个人局域网（PAN）：覆盖个人使用的空间，如蓝牙、红外线等。
- 局域网（LAN）：覆盖较小的地理范围，如家庭、学校或办公室等。
- 城域网（MAN）：覆盖城市或城市范围内的网络，如市政网。
- 广域网（WAN）：覆盖广大地理范围的网络，如互联网。
2. 按照网络结构分类：- 总线型网络：所有计算机通过共享的传输介质（如电缆）连接在一起。
- 星型网络：所有计算机通过集线器或交换机与中心节点连接。
- 环形网络：所有计算机按照环状连接，每个计算机都与相邻两台计算机相连。
- 网状网络：所有计算机之间都有直接的连接，形成复杂的网状结构。
3. 按照传输介质分类：- 有线网络：使用电缆、光纤等有线介质传输数据，如以太网、光纤通信等。
一个动画看懂网络原理之数据在OSI模型各层的传递过程（网络篇）
一个动画看懂网络原理之数据在OSI模型各层的传递过程（网络篇）小伙伴们大家好！昨天发一篇文章，有不少朋友留言。
有的朋友说专业术语多，有的朋友说英文一堆看不懂，有的朋友说解读的还不够详细。
我在这里给大家道歉了。
因为朋友们的专业都不一样，对网络知识掌握的情况不一样，所以解读的尺度我还是得好好考虑一下。
如果解读的不够细致，欢迎各位留言提问；如果解读的不够专业，请各位大牛不吝留言赐教。
谢谢各位小伙伴！数据传输赶快进入正题，今天要给大家介绍的是一个动画看懂网络原理之数据在OSI参考模型各层的传递过程。
一、什么是OSI参考模型？OSI（Open System Interconnect），中文翻译即开放式系统互联，通常在教学过程中被称作OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。
该体系结构标准定义了网络互连的七层框架，自底而上，从第一层到第七层分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，即ISO开放系统互连参考模型。
在这一框架下，进一步详细规定了每一层的功能，从而实现开放系统环境中的互连互通性、互操作性和应用的可移植性。
注：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，此七层对应的英文分别为Physical Layer、Data Link Layer、Network Layer、Transport Layer、Session Layer、Presentation Layer，Application Layer。
我们把第七层至第一层的每一层首字母取出，编成一句话，用来记忆这七层，这句话是：All People Seem To Need Data Process。
二、OSI参考模型七层的功能1、物理层(Physical Layer)物理层是OSI参考模型的最底层，它利用传输介质为其上层数据链路层提供物理连接。
它主要关心的是通过物理链路从一个节点向另一个节点传送比特流（bit），物理链路可能是铜缆、光纤、无线或其他的通讯媒介。
二层通信和三层通信原理
二层通信和三层通信原理
在计算机网络中，通信分为三层：应用层、传输层和网络层。
二层通信和三层通信是计算机网络通信的两种基本方式。
二层通信是指在数据链路层进行的通信，它是通过物理地址进行通信的，也称为MAC层通信。
在二层通信中，数据通过网卡接口传输，进行帧封装和解封装，实现主机之间的直接通信。
三层通信是指在网络层进行的通信，它是通过网络地址进行通信的，也称为IP层通信。
在三层通信中，数据通过路由器进行转发，经过不同的网络设备传输，最终到达目标主机。
在实际应用中，二层通信主要用于局域网内部通信，而三层通信则用于跨局域网进行通信。
二层通信速度快，但范围有限；而三层通信范围广，但速度相对较慢。
理解二层通信和三层通信原理对于网络工程师和系统管理员来说是非常重要的。
只有深入理解这两种通信方式的实现原理，才能更好地维护和管理计算机网络系统，确保网络的稳定和安全。
- 1 -。
通信原理ch6_OSI模型
OSI模型
应用层 表示层 会话层
高层协议：负责 面向用户的信息 处理 高层与低层之间的接口， 负责将其连接起来
传输层
网络层Leabharlann 数据链路层物理层低层协议：负责底 层设备间的通信
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OSI模型
Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Data Link Layer Physical Layer
11
面向连接服务
E 虚电路 A
12
面向无连接服务
无连接服务（connectionless service)： 以邮政系统为模式。
每个报文带有完整的目的地址，并且每一个报 文都独立于其他报文，经由系统选定的路线传 递。 正常情况下，当两个报文发往同一目的地时， 先发的先收到。但是，但是也有相反的情况出 现，而这种情况在面向连接的服务中是绝对不 可能发生的。
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IEEE将数据链路层划分为两个子层：
（二）数据链路层
主要功能：
（1）帧同步 （2）寻址（最近结点和下一结点地址包含在报 头和尾部中） （3）访问控制
（5）差错控制 （6）链路管理 （7）链路管理透明传输
（4） 流量控制
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（三）网络层
网络层的特点： 负责将信息从一台网络设备传送到另一 台网络设备 决定数据包的最佳传输路径，即进行路 由选择。 设备建立一般被视为无连接 （connection-less），不需要进行连 接的建立和维护。
常见的协议：IP协议
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osi参考模型工作原理是
osi参考模型工作原理是
OSI参考模型是一种网络通信协议的抽象框架，它将网络通信
的过程划分为七个不同的层级，每个层级负责完成特定的功能。
每个层级在通信过程中都采用独立的协议进行通信。
工作原理如下：
1. 物理层（Physical Layer）负责传输比特流，即将数字信号转换为物理信号以在网络媒体上进行传输。
2. 数据链路层（Data Link Layer）负责将物理层传输的比特流
分割成数据帧，并对这些数据帧进行错误检测和纠正。
3. 网络层（Network Layer）负责通过路由选择算法确定数据
包最佳路径，并进行逻辑地址分配和转发。
4. 传输层（Transport Layer）负责将数据划分成合适的大小，
并使用传输协议（如TCP或UDP）对数据进行可靠传输和连
接管理。
5. 会话层（Session Layer）负责在通信设备之间建立、管理和
终止会话。
6. 表示层（Presentation Layer）负责数据的格式化和加密，确
保在不同设备和系统间的数据解释是一致的。
7. 应用层（Application Layer）负责处理特定的应用程序需求，
并与用户进行交互。
OSI参考模型的工作原理是通过在不同层级上定义不同的协议，实现对网络通信过程的划分和管理。
每个层级负责不同的功能，通过使用独立的协议进行通信，从而实现了网络通信的灵活性、可扩展性和互操作性。
此外，这种模型的分层结构也使得网络的设计、维护和故障排除更加容易。
通信专业技术人员初级和中级职业水平考试
通信专业技术人员初级和中级职业水平考试通信专业技术人员初级和中级职业水平考试是为了评估通信领域从业人员的专业技能水平而设立的考试。
该考试的内容和要求通常由相关的职业资格认证机构或教育部门制定，以确保从业人员具备必要的技术和实践能力。
以下是一般情况下可能涉及的考试内容：1. 通信基础知识•通信原理：包括模拟和数字通信的基本原理，信号传输、调制解调、多路复用等概念。
•网络基础：网络拓扑结构、网络协议、数据链路层、网络层和传输层等基础知识。
2. 通信网络技术•网络设备：路由器、交换机、防火墙等网络设备的原理和应用。
•网络配置与管理：设备配置、网络拓扑设计、性能监测与优化。
•IP地址和子网划分：IPv4和IPv6的基本概念，IP地址规划与分配。
3. 通信协议与标准•TCP/IP协议：了解TCP/IP协议族的各个层次，理解IP地址、子网划分、路由协议等。
•OSI模型：七层OSI模型，了解每一层的功能和相互关系。
•通信标准：了解国际通信标准和规范，例如ITU、IEEE等。
4. 无线通信技术•移动通信系统：了解不同移动通信制式（如2G、3G、4G、5G）的原理和应用。
•无线局域网：WLAN的基本原理，802.11标准等。
•蓝牙和其他无线技术：蓝牙、Zigbee等无线通信技术。
5. 网络安全•网络安全基础：防火墙、入侵检测与防范、VPN等基础概念。
•安全协议：SSL/TLS等安全传输协议。
•安全策略与管理：制定网络安全策略、风险评估与管理。
6. 实际操作与维护•网络调试与故障排除：掌握网络故障排查的方法和工具。
•设备维护与管理：路由器、交换机、防火墙等网络设备的日常维护。
•网络监控与性能优化：使用监控工具，对网络性能进行实时监测与优化。
这些内容可能会有所变化，具体考试大纲以考试机构的规定为准。
通信专业技术人员考试通常旨在评估考生在实际工作中所需的专业知识和技能。
考生可以根据考试大纲进行系统复习，同时结合实际工作经验，提高实际操作能力。
OSl-参考模型
A.传输层 B.表示层 C.应用层 D.会话层
第十六页，编辑于星期四：十六点 四十七分。
11.OSI(开放系统互联)参考模型的最底
层是（ A）
A.物理层 B.传输层 C.应用层 D.网络层
第十七页，编辑于星期四：十六点 四十七分。
12.OSI参考模型将网络结构划分成七层，
处于最顶层的是( ) C
物理层协议
物理层
物理传输信道
交换单元名称
第七层 数据报文 (Message)
第六层 数据报文 (Message)
第五层 数据报文 (Message)
第四层 数据报文 (Message)
第三层 数据包 (Packet)
第二层 数据帧 (Frame)
第一层 数据比特流 (Bits)
第二页，编辑于星期四：十六点 四十七分。
第十一页，编辑于星期四：十六点 四十七分。
6．www 客户与 WWW 服务器之间的信息传
输使用的协议为( )。 D
A．SMTP B．HTML C．IMAP D．HTIP
第十二页，编辑于星期四：十六点 四十七分。
7．对于网络协议，下面说法中正确的是( C )。
A．我们所说的 TCP／IP 协议就是指传输控制协议
第二十七页，编辑于星期四：十六点 四十七分。
23因特网使用的互联协议是（ B）
A.IPX协议
B.IP协议
C.AppleTalk协议 BEUI协议
第二十八页，编辑于星期四：十六点 四十七分。
24.通过因特网下载一首mp3音乐, 所利用的 网络服务类型是（ D ）
A.HTTP B.TCP/IP
A.文件B传输协议 B.超文本传输协议
2024版《计算机网络技术基础》课程教案(完整版)
数据编码与调制技术
数据编码
数据编码是指将原始数据转换为适合传输的信号形式，常见的编码方式包括非归零编码、曼 彻斯特编码和差分曼彻斯特编码等。
调制技术
调制技术是指将数字信号转换为模拟信号进行传输的过程，常见的调制方式包括幅移键控、 频移键控和相移键控等。
编码与调制的关系
编码和调制是相互关联的过程，编码后的数字信号需要通过调制转换为适合传输的模拟信号， 而接收端则需要通过解调将模拟信号还原为数字信号进行解码。
分段和重组。
会话层
负责建立、管理和终止 会话，以及同步活动。
表示层
负责数据的表示、转换 和加密等操作。
应用层
提供网络应用服务，如 文件传输、电子邮件、
远程登录等。
TCP/IP协议族及其层次结构
01
02
03
04
网络接口层
对应于OSI的物理层和数据链 路层，负责数据的接收和发送。
网络层
实现IP协议，负责路由选择和 分组转发。
防范措施
为了应对网络安全威胁，需要采取一系列防范措施，如安装杀毒软件、定期更新操作系统和应用程序补丁、 限制不必要的网络访问、使用强密码并定期更换、备份重要数据等。
安全意识和培训
提高用户的安全意识和技能是防范网络安全威胁的关键，因此需要定期开展网络安全培训和演练，提高用户 的防范意识和应急响应能力。
拨号接入
通过拨打电话线的方式， 将计算机连接到广域网 中。这种方式成本较低， 但传输速率较慢且不稳
定。Leabharlann 宽带接入利用宽带技术（如DSL、 Cable Modem等）将 计算机连接到广域网中。 这种方式具有较高的传 输速率和较好的稳定性， 是目前较为常见的接入
方式。
简述开放系统互联基本参考模型
开放系统互联基本参考模型开放系统互联基本参考模型（Open Systems Interconnection Basic Reference Model，简称OSI 模型）是国际标准化组织（ISO）制定的用于描述计算机网络通信体系结构的参考模型。
OSI模型将计算机网络通信过程划分为七个层次，每个层次负责特定的功能，并通过接口与相邻层次进行交互。
这七个层次从下至上依次为：1. 物理层（Physical Layer）：负责传输比特流，包括电气、光学和物理接口的规范。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：提供可靠的点对点数据传输，通过帧来管理数据传输错误和流量控制。
3. 网络层（Network Layer）：实现不同网络之间的数据路由和转发，负责寻址和路由选择。
4. 传输层（Transport Layer）：提供端到端的可靠数据传输服务，包括连接建立、数据分段、流量控制和错误恢复。
5. 会话层（Session Layer）：管理不同应用程序之间的会话，包括建立、维护和终止会话。
6. 表示层（Presentation Layer）：处理数据的表示方式，负责数据的加密、解密、压缩和格式转换。
7. 应用层（Application Layer）：提供网络服务和应用程序之间的接口，包括电子邮件、文件传输和远程登录等。
OSI模型的主要优点是将复杂的网络通信过程分解为不同的层次，使得网络设计、开发和维护更加可靠和可扩展。
此外，由于每个层次都有明确定义的功能和接口，因此可以实现跨平台和跨厂商的互操作性。
然而，实际上，在实际网络中广泛采用的是TCP/IP模型，它是基于OSI模型的简化版本，并成为互联网的基础架构。
TCP/IP模型将OSI模型的七层合并为四个层次，即网络接口层、网络层、传输层和应用层。
尽管如此，了解OSI模型仍然对理解计算机网络体系结构和通信原理具有重要意义。
计算机网络体系结构OSI模型课件
信道传输
信号通过物理媒介（如电缆、光纤等 ）进行传输。
信号解码
在接收端，信号被解码还原成原始信 息。
差错控制
为了确保数据的完整性和准确性，通 信协议中包含差错控制机制，如校验 和、重传、确认等。
04
OSI模型与TCP/IP模型比较
OSI模型与TCP/IP模型的差异
层次数量
实现方式
OSI模型有7个层次，而TCP/IP模型只 有4个层次。
应用层
总结词
应用程序接口和通信服务
详细描述
应用层为应用程序提供接口，以实现各种网络通信服务。它处理用户请求和响应，并负 责应用程序之间的通信。常见的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP等。
03
OSI模型各层之间的关系与通信原理
各层之间的关系
数据链路层与物理层的关系
数据链路层通过物理层提供的比特流传输数据，对数据进行控制 ，保证数据的正确传输。
层次对应关系
OSI模型中的某些层次与TCP/IP模 型中的层次存在对应关系，例如 OSI模型的应用层与TCP/IP模型的 应用层相对应。
协议独立性
两者都强调协议的独立性，即各层 只关心本层的协议，不受其他层的 影响。
OSI模型与TCP/IP模型的融合与发展
融合
随着网络技术的发展，OSI模型与TCP/IP 模型的界限逐渐模糊，两者在某些方面 开始融合。例如，在实际应用中，某些 设备或系统可能同时实现了OSI模型和 TCP/IP模型的某些层次。
网络层
总结词
数据包的路由和转发
详细描述
网络层负责将数据包从源地址发送到目的地址。它通过路由协议确定最佳路径，并在每个节点上转发数据包。这 一层还处理地址解析和数据包的分段。
网络通信的工作原理
网络通信的工作原理教学内容：数据的传输过程，数据 交换技术教学目标：让学生理解网络数据传输的过程掌握OSI 参考模型各功能层的功能理解一些实用的协议体系掌握主数据交换技术的三种类型教学重点：OSI 参考模型各功能层的功能，数据交换技术教学过程：一、|引入新课题网络的三大主要功能能够得以实现，其最基本的保证在于网络中计算机之间的数据能够得以传输。
数据是如何传输的，我们先看看邮政系统中信件是如何传送的在邮政系统中用户与用户间、邮局与邮局间都有相对应的约定，才使邮件得以准确传递。
同样在计算机网络通信中，也需要有一种规范，将过程分为几个步骤，大家都必须遵守相对应的规定。
二、协议的概念计算机采用层次性的结构模型，将网络分为若干层次，每个层次负责不同的功能，每一个功能层中，通信双方都要共同遵守相对应的约定，我们把这种约定称为协议。
网络协议就像网络通信中的通用语言，保证着通信的顺利实行；（例如第二章中设置过的TCP/IP 协议就是一种常用的网络协议）多种协议组合在一起成为协议体系，他们负责保证数据传输的通畅。
三、网络中一种通用的概念模型——OSI 模型即开放系统互联参考模型 应用层：在网络应用程序之间传递信息表示层：处理文本格式化，显示代码转换 用户（写信人） 邮政局 运输部门 用户（收信人） 运输部门 邮政局 甲地 乙地 用户/邮局约定邮局/运输部门约定用户间约定 邮局间约定 运输部门间约定 运输子系统 邮局子系统 用户子系统 邮政系统分层模型会话层：建立、维持、协调通信传输层：确保数据准确发送网络层：决定传输路由，处理信息传递数据链路层：编码、编址、传输信息物理层：管理硬件连接应用层定义了面向应用的协议。
例如，浏览网页依赖于协议，发送和接收电子邮件依赖于 SMTP 和 POP3 协议，文件传输依赖于 FTP 协议，远程登录依赖于 Telnet 协议。
传输层有两个并列的协议 TCP 和 UDP 协议， TCP （传输控制协议）负责保证数据按次序、安全、无重复地传递，是一个面向连接的协议，提供可靠的服务，用于一次传输要交换大量报文的情形，如文件传输、远程登录等。
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网络基础 OSI 的通信原理
OSI 参考模型确立了计算机网络互联的新格局，并不断演进以适应计算机网络技术的快速发展。
它具有以下几方面的特性：
● 它定义一种抽象的结构，而并非是具体实现的描述； ● 它是一种异构系统互联的分层结构；
● 在不同系统上的相同层的实体称为同等层次实体，同等层实体之间通信由该层的协议管理； ● 各层相互独立，每层完成所定义的功能，修改本层的功能不会影响到其它层； ● 它提供了控制互联系统交互规则的标准框架；
● 相邻层间的接口定义了原语操作和低层向上层提供的服务； ● 所提供的公共服务是面向连接和无连接的数据服务； ●
最底层能够直接传输数据。
在OSI 参考模型中，用户A 向用户B 发送数据时，首先用户A 把需要传输的信息（data ）
告诉用户A 系统的应用层，并发布命令，然后由应用层加上应用的报头信息送到表示层，表示层再加上表示层的控制信息送往会话层，会话层再加上会话层的控制信息送往传输层。
依此类推，数据报文到达数据链路层，数据链路层加上控制信息和尾层信息，形成数据帧，最后送往物理层，物理层不考虚信息的实际含义，以比特（bit ）流（0和1代码）传送到物理信道（传输介质），到达用户B 系统的物理层。
在B 系统中，将物理层所接收的比特流数据送往数据链路层，以此向上层传送，并在传送过程中拆除控制信息以及尾信息，直到传送到应用层，告诉用户B ，如图1-17所示。
这样看起来好像是对方应用层直接发送来的信息，但实际上相应层之间的通信是虚通信，这个过程可以用一个简单的例子来描述。
一个产品通过生产线进行包装，每经过一个人或者程序将包装一层；将包装好的产品运输到目标地；在目标地想得到该产品，必须进行反包装（也就是拆除包装），将每经过一个人或者程序将拆除一层包装；最终得到产品。
比特流传输(0或者1)
图1-17 数据传输过程
图1-18中的虚线表示虚拟传递，实线表实际传递。
要将P 数据从用户应用进程PA 传向用户应用进程PB 。
在发送进程PA 中，首先要将P 数据送到七层协议，加上七层协议（分别自低向高用数字表示分层协议）要求的控制信息PCI7，形成七层的协议数据单元PDU7；再将七层的协议数据单元PDU7传到六层，形成六层的服务数据单元SDU6，加上六层的协议数据单元
第i 层协议数据单元
第i 层服务数据单元
第i 层控制信息
图1-18 虚拟数据传递
PDU6传到五层，形成五层的服务数据单元SDU5，加上五层协议要求的控制信息PCI5，形成五层的协议数据单元PDU5。
依次类推，到达数据链路层后，PCI2分为两部分，分别为控制头部信息和尾部信息，形成帧；将帧传到物理层，不再加控制信息，转换成比特流进行实际传送。
各层的协议控制信息PCI i ，因协议和传送内容不同，分别有不同的内容和格式要求。
当比特流到达PB 节点后，传送到其数据链路层，在帧中剥去PCI2形成PDU3，成三层形成SDU3。