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网络为什么要分层(计算机网络的分层结构)

时间:2023-05-03 05:25:52 阅读:66963 作者:776

一、计算机网络是如何分层的1、分层模型总览

首先,我们知道最基本的分层协议是计算机网络开放系统互连(OSI )体系。 OSI模型将网络结构划分为七层,如图4 a所示,并且自顶向下分别是APP应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。 但OSI模型是概念模型,理论比较完整,不实用。

TCP/IP体系如上图(c )所示,包括APP应用层、传输层、网络层以及网络接口层,但我们一般关注上面三层内容,在最底层以及网络接口层实际上TCP/IP体系的分层是我们实际使用的网络协议。

作为OSI七层协议和TCP/IP四层协议的折中,另一个是五层协议的体系,多是面试考察的重点。

五层协议由上而下分为APP应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层,如图中的(b )所示,下面对各层的作用和代表协议进行详细描述。

2、各层知识点介绍

(1) 应用层

APP应用层(Application Layer )是五层协议的顶层,正如名称所示,APP应用层的作用是通过操作系统中的APP应用程序进程(电子邮件、浏览器文件传输等)进行网络

在APP应用层中,常见的是HTTP协议和DNS域名解析协议。 其次是后端开发期间可能接触的协议,例如,需要从Windows开发器向Linux服务器传输文件的协议,以及支持电子邮件的Smtux服务器

(2) 传输层

“传输层”(Transport Layer )主要用于提供“端口到端口”(port to port )通信,并为每个计算机进程分配不同的端口,例如默认的域名80端口。 从发送和接收信息的角度来看,可以分为以下两个功能。

http://www.Sina.com/http://www.Sina.com/:使用传输层接口将收到的信息分发到操作系统的不同进程。 传输层涉及两个一般性协议,几乎都是面试必考协议。

33558www.Sina.com/(TCP,传输控制协议)特征是面向连接的,能够基于消息收发段传输来确保消息的可靠传递的协议; 33558www.Sina.com/(UDP,User Datagram Protocol )特点是无连接,基于用户数据报传输,不保证消息的可靠传递,而是尽“最大努力”进行传递。复用

计算机之间的通信可以分为同一子网(LAN、Local Area Network )和不同子网(Wide Area Network )。 网络层协议解决的问题是如何确定两台计算机是否属于同一子网。

网络层最常用的协议是分用协议,是TCP/IP协议族中的IP网络协议,可见其重要性。

另外,还有与IP协议相关联的地址解析协议(ARP ),最直接依赖以太网数据传输的是MAC地址,ARP协议的作用是将IP地址转换为MAC地址

传输控制协议

数据链路层(Data-Link Layer )位于物理层和网络层之间,数据传输可能通过多个路由器进行中继。 中间这个链接是值得关注的重点。 将两个主机抽象为两个点时,链路层协议解决的问题是“点对点”数据传输。

数据链路层将从网络层传递的IP分组封装在帧中,每个帧包含数据和必要的控制信息(例如,同步信息、地址信息、差错控制信息)。 该设计方案与TCP协议的控制位非常相似。 由此也可以看出计算机网络设计的互操作性。 如果由差错控制信息检测到错误,则该帧被丢弃,并且错误的校正由网络层的TCP协议进行。

PP协议(Point to Point Protocol ) :在两个点之间传输包的协议。 由于这一层涉及的协议在面试中很少考察,所以基本上很容易理解。

用户数据包协议

物理层(Physical Layer )是五层协议模型中最底层的协议,是用物理手段(例如网络电缆、电缆)连接计算机并提供信息传输的物理介质,数据由0和1的二进制信号构成关于物理层的研究偏向于通信相关的原理,所以我们只要理解基本层的定义就可以了。

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