容迟网络的体系结构及关键技术
https://www.360docs.net/doc/ea7477831.html,
容迟网络的体系结构及关键技术
樊秀梅?
xmfan@https://www.360docs.net/doc/ea7477831.html,
（北京理工大学计算机科学技术学院，北京，100081）
摘要：当前的Internet体系结构和其中许多协议无法很好的适用存在高延迟路径和频繁分裂的网络。当端节点具有严格的能量和存储限制时，问题将更加恶化。由于移动性和特殊应用缺乏“常常连接”的基础结构，像陆地移动网络、军事无线自组织网络、星际网络及传感器网络这样的网络有它们自己的专有协议而不采用IP协议。为了实现这些网络之间的互联，研究者们提出了在端到端连接和节点资源都受限时的一种网络体系结构和应用接口，称为延迟容忍网络（简称容迟网络，DTN）。DTN作为网络互联时传输层上的覆盖网可用来满足随意的异步信息可靠转发。本文综述和分析了容迟网络的应用背景、体系结构、关键技术和开放研究问题，并给出了未来的发展方向和应用前景。
关键词：容迟网络、高延迟路径、频繁网络分裂、覆盖网络
中图分类号: TP393 文献标识码: A 文章编号:
State-of-the-Art Architecture and Techniques for Delay-Tolerant Networks
Fan Xiumei
（School of computer science and technology, Beijing Institute of Technology, Beijing,100081）
xmfan@https://www.360docs.net/doc/ea7477831.html,
Abstract: The successful architecture and supporting protocols of today’s Internet operate poorly when faced with operating environments characterized by very long delay paths and frequent network partitions. These problems are exacerbated by end-nodes that have severe power or memory constraints. Because of lacking “always-on” infrastructure in mobile and extreme environments, many such networks have their own specialized protocols, and do not utilize IP. To achieve interoperability between them, researchers have proposed a network architecture and application interface structured around optionally and reliable asynchronous message forwarding, with limited expectations of end-to-end connectivity and node resources. This architecture is called Delay-Tolerant Networks (DTN). It operates as an overlay network above the transport layer. In this paper, we discuss state-of-the-art architecture and key techniques for DTN and potential issues. It is our purpose to stimulate more research in this new emerging network.
Key words: Delay-Tolerant Networks, high delay path, frequently network disconnection, overlay network.
1 引言
TCP/IP提供了一种基于不同链路层技术的端到端通信机制，已成为不同网络互联的基础。通常来说，TCP/IP协议簇的平稳运行依赖如下物理链路特性假定：①在数据源和目的地之间存在端到端的路径；②在网络中任何节点对之间的最大往返时间（RTT）不能太长；③端到端的分组丢失率较小。不幸的是，现在有一类越来越重要的所谓“受限网络（Challenged network）[1]”，它可能违反了上述假定中的一个或多个，这使得当前的TCP/IP模型不能很好地为其提供服务。
“受限网络”最初是由于主机和路由器的移动而出现的，也可能是由于能量管理或冲突导致的网络断
?本文受到国家自然科学基金（No. 90604012）与北京理工大学基础研究基金（No. BIT-UBF-200501F4209）资助。樊秀梅，博士，副教授。研究领域为计算机网络传输控制、无线网络、网络性能评价。
开(network partition/disconnection)而形成的[1]。下面是这类网络的几个典型例子。
陆地移动网络（Terrestrial Mobile Networks）：在许多情况下，由于节点的移动性或射频（RF）冲突，这些网络可能变得不可想象的分离开。在一些情况下，网络可能难以形成一条端到端的路径，并且网络的分裂方式可以预测。例如，一辆经常往返的公共汽车可以被用作信息存储和转发的工具——因为它只有有限的RF通信能力，也就是有限的通信范围。当这类公共汽车从一个地方行进到另一个地方时，它可以向附近的客户机(clients)和它将去往地点的远程机(remote clients)之间提供信息交换服务。 外来媒体网络（Exotic Media Networks）：外来通信媒体包括近地卫星通信、长距离无线链路（例如秒级或分钟级传播延迟的太空通信）、在空气或水中采用声波调制的通信等。这些系统可能有中断可预言的高延迟（例如由于行星的动态性）、也可能因环境因素引起的损耗、或者提供一种可预期的偶尔可用的存储转发网络服务（例如每天一次或多次通过的低地轨道通信卫星）。
军事无线自组织网络（Military Ad-Hoc Networks）：这类网络可能部署在敌对环境中。节点的移动性、不可预测的环境因素或者故意的人为干扰都可能引起网络分裂。除此之外，当有高优先级的业务时，低优先级业务需要和高优先级业务去竞争带宽，这将使得信息转发经历更大的排队延迟。同时，出于可靠与安全考虑，这类系统需要有严格保护措施的下层基础结构。
传感器和传感器/执行器网络（Sensor and Sensor/Actuator Networks）：这类网络中的节点存在着严重的能量、存储空间和计算能力的不足。此外，这类网络可能规模很大，包含数千乃至数百万量级的节点。
为了保存能量，这类网络中的通信常常是预订的，可能在一段时间内不存在及时的通信路径。传感器和传感器/执行器网络通常通过具有协议转换能力的代理节点互联其他网络。
在以上这些网络中使用成功的Internet体系结构和协议是可以想到的最显然的解决方式。但由于这些网络应用可能有非常大的链路延迟、不存在端到端路由路径、缺乏连续的能量供给、缺乏大存储能力等，这些特性对现有Internet体系结构和协议的应用提出了严峻的挑战。
为使现有Internet体系结构和协议适应一些特殊环境，研究者提出的一种方法是“链路修正法（link-repair approaches）”，它试图将问题链路转化为适应TCP/IP的类似链路，努力保持Internet的端到端可靠性和命运共享模式，要求所有的路由器和端节点执行IP协议。另一种方法是“网络特殊代理法（network-specific proxies approaches）”，它是将受限网络作为Internet的边缘（edge），通过特殊代理（proxy agent）连接Internet和受限网络，但它没有提供一种通用的方法进行数据传输。研究和分析表明这两种方法都不能很好地解决容迟网络中存在的问题。
容迟网络体系结构是因特网研究任务组（IRTF）的容迟网络研究组（DTNRG 1）在星际网络研究组（IPNRG 2）基础上发展而来的，最初是为行星间Internet通信而提出的，它主要聚集在高延迟的太空通信和缺乏连续联接的不同网络协同工作环境[2, 31]，是一种面向信息的可靠的覆盖层体系结构，它是形成受限网络互联的适当方法。容迟网络提供异步信息传递的业务语义学，可以和TCP/IP进行联合。容迟网络的设计主要是受传统Internet互联协同设计思想、电子邮件健壮的非交互传递思想和美国邮政系统业务分类思想的影响而形成的。
2 受限网络的特性
受限网络不同于现有的网络，它具有如下几个特性[2]：
（1） 路径和链路特性
高延迟，低数据率（High latency, low data rate）：端到端延迟表示在单向传输时每一跳的延迟总和。每一跳延迟是由通过每一链路时的传输时间、处理时间和传播时间组成的，可能还要加上排队时间。如果忽略处理时间和排队时间，传输时间和传播时间是直接受下层传输媒体影响的。对受限网络来说，传输率可能是比较小的（例如大约10kbps），延迟可能是比较大的（大约1秒或以上），而数据率在很大程度上可能是不对称的（例如一个较大的数据下行返回信道和较小的上行控制信道）。
1 https://www.360docs.net/doc/ea7477831.html,/
2 https://www.360docs.net/doc/ea7477831.html,/
对高延迟、低数据率的网络来讲，协议应尽可能的简单。这将减小往返时间和节约带宽。除此之外，协议中的动态控制功能应设计为开环或逐跳（hop-by-hop）形式。
网络断开（Network disconnection）：在许多受限网络中，端到端断开可能比端到端连接更普遍。一般说来，断开可能是由于错误或其它原因造成的。由于错误而断开在传统网络中已有很多研究，这里就不再考虑。非错误（Non-faulty）断开频繁地出现在无线环境中，主要是由于移动和低占空比（low-duty-cycle）系统操作引起的。由于移动引起的断开是可预测的（例如通过卫星系统、扮演数据载体的公共汽车等）或随机的（由于漫游而到达通信范围的节点）。由于低占空比系统操作引起的断开在低能力设备（如无线传感器）中是普遍存在的，也是可以预言的。
长排队时间（Long queuing delay）：在统计复用分组网络的多跳路径中，与传输和传播延迟相比，排队延迟通常占主导地位。排队时间很少超过1秒（通常会更少），并且如果下一跳不是即时可达的就会丢弃分组。相反，在断开很普遍的受限网络中，排队时间可能是相当大的（几小时，可能几天）。这就表明，信息可能必须被存储在路由节点相当长的时间，并且下一跳的选择可能作废（revoked）。也就是说，如果发现信息转发更好的路由器，消息就应当被传递到新的下一跳。
（2） 网络体系结构
互操作性考虑（Interoperability Considerations）：在大多数受限网络中，网络体系结构主要是由链路和媒体接入控制协议组成的，基本没有考虑互操作性问题。其原因是大多数情况下，链路上几乎很少有受限网络中的通信，且在互联中使用这样的链路还没有成为一个主要需求——这还只是一个研究领域。因此，这些网络相对简单、应用范围较小、且不能象Internet协议那样提供基本的分层和抽象功能。
不考虑互操作性，受限网络的设计可能采用特殊的应用格式、受限的节点地址和命名能力、数据分组大小限制等等。他们在可靠执行、拥塞控制和安全等方面也可能没有进行考虑。网络设计必须能够在最小程度上保证下层协议能力和可扩展性。
安全性：在受限网络中，通信媒体是外来的（exotic）并且可能被过量订购的。链路能量是一个宝贵资源，数据转发应当被认证、接入控制等机制保护。如果采用综合业务的话，也应当实现接入控制乃至服务分类（CoS，Class of Service）。
对链路资源十分宝贵的容迟网络来说，端到端的安全策略不具有吸引力的两个主要原因是：第一，端到端方式一般要求一些端到端的密钥交换，而在许多容迟网络中这是不可能的；第二，在认证和接入控制执行前传输一些业务流到它的目的地是不合要求的。
（3） 端系统特性
有限的寿命(Limited longevity)：在一些受限网络（如无线传感器网络、军事网络和紧急反应网络等）中，端节点可能被放置在敌对环境或恶劣环境中。在这种情况下，由于环境恶劣或能量消耗，设计者可能并不期望网络节点有较长寿命。如果这样的网络长期断开，那么一个特殊信息传输的往返时间或单向时间都可能超过发送节点的寿命。
显然，在这种情况下是不能使用通常的反馈确认机制去检验信息递送。因此，可靠传送的责任应当被委派给一些其它设施，并且任何成功或不成功传输的通知需要被传输到一个具有反馈功能的代理上。
低占空比操作（Low Duty Cycle Operation）：当节点被放置在没有供电系统的区域时，它们通常使用电池（也可能使用太阳能充电）。即使可以充电，这些系统通常也通过限制他们的占空比去努力节约能量。在一些情况下（例如电池供电的传感器），为了实现整个网络的长寿命，占空比维持在1%。这样的设备定期收集数据，并以一定的速率（通常很小）进行数据汇报。
对这样的系统，通常预先规划正常的运行时间，断开影响路由协议的操作。当然，在空闲期间发现一个新节点加入网络是一个问题，已有几种方法来解决这个问题，例如“wake-up radios”[ 5]，在数据到来时它能够监控通信并唤醒主要的无线设备。
有限的资源（Limited resources）：上面提到的几个受限网络的例子中使用了有限存储和处理能力的节点。例如，一个存储能力有限的传感器被禁止收集更多的数据，因为它的存储被正在传输中的数据全部使用。除此之外，端节点还需要至少保持RTT时间的重传缓存。在这期间，节点执行能量降级模式操作，这使得系统设计非常复杂，特别是在收到其它异步信息或监测到一些突发事件发生时尤其严重。这表明，
如果在网络设计时考虑可靠性，端节点应当采用一种尽快清空队列的重传机制，不需等待端到端的确认。3容忍延迟的面向信息的覆盖层体系结构
受限网络在性能特性和网络体系结构等方面都和Internet相背离。研究表明[6]，试图在这种网络上修改、加强协议来进行应用是十分困难和难以适应的；通过构造一个覆盖层代理使得它可以在适当的时候使用Internet协议，但在其它时候支持挑战环境下的其它协议族的方法也是不太理想的。因此，研究者们提出了一种新的面向受限网络的“容忍延迟的面向信息的覆盖层体系结构”。
容迟网络体系结构（DTN）是基于信息（message）交换的，其体系结构如图1所示。DTN的数据单元可能是信息、分组或“束（bundles）”。一些信息聚合在一起传递被称为“束”[3]，处理它们的路由器被称为“束转发器（bundle forwarders）”或DTN网关。Burleigh等提出了一个新的端到端覆盖层网络协议[32]，称为“捆绑（bundling）。
在DTN网络中有一些新的概念和术语，主要有如下一些[1]：
（1） 区域和DTN网关（Regions and DTN Gateways）
DTN体系结构包括区域和DTN网关概念。如果两个节点可以不通过DTN网关进行通信，那就称这两个节点处在同一区域中，区域边界用来表示不同网络协议和地址族之间的互联点。如图1所示例子中有四个区域，分别为A、B、C、D。区域B包括一个携带DTN网关的经常运营的公共汽车，该公共汽车往返于DTN网关3和DTN网关5之间。区域D包括一个定期连接的近地旋转的卫星链路（LEO）。
DTN作为一个“覆盖层”体系结构可运行在不同网络协议栈之上，且当一个节点和两个或更多不同网络有物理连接时提供网关功能。DTN网关综合了Metanet [4]的“waypoint”概念和初始ARPANET中的网关定义[5]。“waypoint”概念描述了为进入一个区域数据必须通过的一个点。DTN网关采用可靠的信息路由代替了“best-effort”的分组交换。当要求可靠传输和将全球命名转换为本地名称时，DTN网关将信息可靠地存储在非易失性存储器中。DTN网关也进行安全检查，以确保转发是容许的。
图1：DTN体系结构
（2） 名称数组（Name Tuples）
为了支持DTN信息的路由，采用名称数组来标识目标或目标组。名称数组由两个可变长度部分组成，其形式为{区域名，实体名}。区域名是全球唯一的，是通过分级构建的，它具有拓扑意义。实体名表示在某一特定区域中的名称，它可以在区域外不唯一。实体名可以是任意结构。
当一个信息传输经过一个长的、异构区域集合时，仅仅用区域名来路由。在到达目的区域边界时，如果必要，实体名信息被翻译成本地适用的协议标准名（或地址）。这种解析名字的方法导致一个“late binding”
的形式。DTN的“late binding”和DNS式的Internet命名和地址是不同的：一个端到端的Internet会话所需的DNS处理是在会话开始进行的。
（3） 一个邮政服务类型（A Postal Class of Service）
受限网络意味着各种资源受限。因而采用基于优先权的资源分配是很必要的。但是在许多情况下为了可实现或使用户不被搞糊涂，应避免使用复杂的CoS（class of service）结构。在DTN中采用美国邮政服务中服务类型子系统作为DTN中的bundle CoS，主要提供保管转发、收到回复、保管转发通告、转发信息通告、递送优先级和认证六类CoS服务[30]。
（4） 路径选择和调度（Path Selection and Scheduling）
在DTN网络体系结构下，不能假定端到端路径是存在的。实际上，路径是由与时间相关的一系列联系（contacts）（通信时机）组成的，用来将信息从源点移动到目的点。联系与连接开始/终止时间、容量、延迟、终点及方向这些参数相关。路由预测存在于从完全可预测（例如，有线连接或一个相位、频率已知的无线定期连接）到完全不可预测（例如，一个移动信息路由器已经进入另一个DTN节点的可连接范围内的偶然性联系）的连续范围内。
给定面向信息的系统、传输的优先级、路由要求和链路容量可用来解决多流优化问题中信息分配路径和传输时间的优化。这类问题是众所周知的NP-hard问题。指定区域的路由协议和算法严重影响到路径选择和信息调度的细节问题。在DTN发展的早期阶段，已经确定了一些有趣的问题，包括存在和可预言联系的问题、假定高延迟的未定信息的状态知识、有效分配信息去联系和确定它们传输顺序问题。这些问题是很有意义的，也是以后研究的问题。学术界针对这些问题已经提出了一些启发式方法。
（5） 保管传递和可靠性语义学（Custody Transfer and Reliability Semantics）
DTN体系结构包括稳定点（P）和非稳定点（NP）两类信息路由点。假定稳定点可以容纳一些稳定信息存储，而非稳定点不行。除非不能或不想去存储一些特殊信息，稳定点使用保管传递（Custody Transfer）。保管传递指的是信息从一个DTN跳到下一DTN跳，并且能可靠地传递。保管传递是为了保持端到端连接状态并对抗高丢失率和资源缺乏而提出的概念。
在研究从端到端可靠传输到跳到跳可靠传输中，研究者发现跳到跳的传输可靠性并不比端到端可靠性差。事实上，保管传递可看作是端到端可靠性的优化，和端到端原理是相一致的。
（6） 协议转换和集中层（Protocol Translation and Convergence Layers）
在一些包含DTN P节点的区域中，一些传输协议可能提供或不提供以下机制：可靠传递、连接（有连接失败提示）、流量控制、拥塞控制和信息分界。因为捆绑转发功能假定下层具有可靠的传递容量，且在形成保管传递时传递容量具有信息边界，所以缺乏这些特性的传输协议应当得到扩展。图2表示了捆绑转发器的执行结构，可靠传递由下层传输来提供，捆绑转发器仅仅管理连接状态和连接失去后的初始重启工作。在面向连接协议情况下，通常通过应用接口来监测连接的丢失。例如，在太空通信中，恰当的通信时机和路径延迟可能由于行星的动态性而难以确定。
图2：DTN转发器的结构
（7） 时间同步
DTN体系结构要求通信实体之间的时间同步。这种要求起源于挑战环境中许多分布式应用需要时间同步，且要求使用DTN方法去调度、选择路径和拥塞管理。尽管这里的同步要求比Internet更加复杂，但我们相信一定会得到解决的。时间同步的需要是基于许多挑战环境的共同特性提出的。
（8） 安全
DTN体系结构的安全模型不同于传统的网络安全模型。大多数安全方法包括两个网络用户的相互认证和秘密数据交换。DTN感兴趣的是可认证地接入到一个特殊业务类型的业务流中，并且避免携带被发现禁止的长距离业务流。
为了实现安全模型，每个信息包括一个不变的“邮戳（postage stamp）”来保持发送者标识、一个和信息相关的请求CoS的批准、及其它密码方法来校验信息内容的正确度。在DTN的每一跳，DTN路由器检查证书，并尽可能早地丢弃认证失败的业务流。
在第一个DTN路由器，一个公钥被用来验证发送者，并再次请求CoS，然后被接收信息被重新标上路由器密钥后进行传输。使用这种方法，只有第一跳路由器需要缓存每个用户证书，并只为邻近用户服务。非边缘的核心（core）路由器可以依赖于上游路由器来校验信息的真实性。这种方法将有助于改善这些网络密钥管理的可扩展性，但也限制了路由器公共密钥证书的数量。
（9） 拥塞控制和流量控制
作为一个跳到跳体系结构，DTN的流量控制和拥塞控制是紧密相联的。DTN中的流量控制指的是限制DTN转发器向它的下一跳的发送速率。拥塞控制指的是如何处理长期存储在DTN转发器中的内容。
对于流量控制机制的执行，DTN转发器试图利用本区域中下层传输协议使用的流量控制机制。对大多数成熟网络来说，这样的一些机制已经存在，例如TCP，X.25，RTS/CTS，XON/XOFF，直接接入/速率控制等。通常情况下，在DTN中是假定流量控制机制是存在的，并可以确保信息的可靠传递。
和其它体系结构相比，DTN的拥塞控制是相对困难实现的，主要因为如下两个特性：第一，连接可能在将来的一段时间不能到达（如此累积的数据可能在不久的将来没有机会传出去）；第二，已经收到的保管信息除非在极端情况或过期后不能被丢弃。目前主要使用基于优先级的FCFS来分配保管存储。如果DTN 转发器接受合同外的保管信息，那么将出现阻塞。这样，节点的长期存储可能被完全消耗掉，因此，要避免非保管信息传输。
拥塞控制机制可以分为主动和被动两类。被动（Proactive。。。这个应该是主动的，reactive是被动的）方法通常包括一些接入控制形式去避免在开始处的拥塞攻击。许多情况下，一个单区域可能是在一个单实体的管理控制之下，这种方法是实用的。除此之外，任何过期的信息都将被安全丢弃。如果被动方式是不够的或不可用时，则就需要使用主动（Reactive）方法，这将使得性能下降。对DTN来说，可能的主动方法包括预留缓存空间作为CoS功能、当缓存空间满时拒绝新信息的连接输入、安排保管传输到一些不是最理想下一跳的可选管理人中、为了保管传输的捆绑要求而丢弃非保管捆绑。
如前所述，DTN体系结构是使用信息（message）作为基本数据交换单元的覆盖层网络。使用这种体系的应用不能期待及时的响应，并且当请求/响应的往返时间超过客户机和服务器处理的期待寿命时有能力操作。另外，应用必须能够处理名字域和它们的注册、CoS详细说明及认证信息。捆绑转发器必须执行应用接口，它具有绑定路由和转发功能、一致性信息存储功能、时间同步和传输协议汇聚层。应用接口是非模块化的，并且包括捆绑应用和本地捆绑转发代理之间的注册和复查功能。一般来说，所有绑定应用在面临重启或网络分割时应当没有困难地被组织操作。
一个DTN系统原型已经在Linux操作系统下被开发，它实现了应用接口、对“预定连接”和“一直连接”的捆绑转发、探测新联系和丢失的联系、和两个汇聚层（像基于绑定代理的Berkeley尘埃网络中的TCP/IP 一样[6]）。DTN捆绑转发器大约有22K行C程序代码形成，目前使用SUN公司的RPC库和应用接口，使用SleepyCat TM数据管理软件来稳定存储信息元数据。系统原型作为整个的体系已经被使用，并且已显示了它提供的非交互式可靠信息服务的一般效用。
图3描述了几个试验中用到的拓扑逻辑。实线链路表明总是连接的，点状线连接指示了间歇的链路。间歇的链路是周期性的，并且在漫游者（Rover）和工作站之间的端到端路径不是总存在的。数据发生在
漫游者1附近的尘埃（motes）或者连接漫游者2的照相机。尘埃是小的电池动力计算机，该计算机配备有无线电和接口连接器，支持广阔的传感器组。在这种情况下，轻量的阅读被发送给漫游者1，此处DTN代理压缩这些阅读信息到DTN信息中（使用一个位于代理汇聚层的尘埃代理），并把它们通过DTN网络传输到一个在用户工作站上的尘埃应用程序。这个结构允许从传感器阅读信息中积累，即使在周期性断开时也没有丢失。照相机受一个与DTN连接的图象捕获程序的驱动——CFDP3文件传输程序的兼容性执行。CFDP 是一个标准化文件传输系统，它被用在地球和空间站之间的移动文件的空间通信上。
数据试验的结果是根本上定性的，支持上面提出的体系结构的期望和设想。
图3. 实验环境中的拓扑原型图
4 DTN网络关键技术与相关研究成果
DTN体系结构主要是针对星际Internet[3]而设计的。它描述了一个有意义的进化发展，主要是针对以前在如下领域中的工作：（1）网络路径的类型，连接已经被推广为包括不可预知的联系；（2）不同网络的汇聚层的形式已经产生；（3）安全模型已经被更加谨慎地定义；（4）服务分类模型已经简单化；（5）一些传输的付费概念已经升级。
在频繁处在不连通网络中的路由技术方面，已经出现了一些研究成果。在ZebraNet[7]中，当动物走进基站覆盖区域时，放置在动物身上的无线传感器节点可以上行汇报其位置信息和它们的一些信息4。在DataMules[8]中，如果在传感器部署区域行走的“mule”能够定期地访问传感器节点，并且提供非交互式的信息存储转发服务，那么低能量的传感器节点就可以节约能量。大量的早期工作[9]主要针对移动Ad-hoc网络上运行IP机制。DTN在网络断开期间可以采用这种模式。[10]主要针对使用名字路由（name-based routing, correct）来提供Internet上的内容分发，提高其可扩展性和性能。体系结构的协同性和分层思想主要参照ARPANET/Internet[5,11]。DTN网关在许多方面和Internet路由器是相似的，并且自适应地工作在高延迟和断续连接的网络中。
影响DTN网络正常运行的关键技术有很多，目前学术界主要关注的包括路由、传输协议、安全、组播等技术，在这些方面的研究尽管时间较短，但发展很快，并已经形成了一些研究成果。
（1） DTN的路由技术
在SIGCOMM2004年会中，Sushant Jain等人首次提出了DTN网络中的路由问题[12]。该文明确提出了DTN路由问题的主要问题和表达形式。Jain等人认为DTN路由就是确定信息如何在端到端地穿越一个随时
3 CFDP：CCSDS File Delivery Protocol (CFDP)，空间数据传递委员会规定的文件传递协议。
4 https://www.360docs.net/doc/ea7477831.html,/ mrm/zebranet.html .
间变化的连通图，且这种动态性是可能预知的。另外，[13,14, 8]研究了当网络拓扑的动态性不可预知时，如何在无线传感器网络/移动Ad-hoc网络中提供连接的方式方法。
DTN利用临时连接代替端到端网络连接去中继数据，这与邮政网络[17]相似。在DTN环境中，节点通常缓存有限，甚至不存在持续可用的端到端路径，这就限制了传统路由方式的使用。针对不连接网络最早提出的一种路由方式是流行性路由（epidemic routing）[18]，它通过节点间以随机交换的方式复制信息，直到节点（哪个节点？）有每一个信息的拷贝。[12]首次提出一个如何在DTN网络中评估路由算法性能的框架，并提出了几个具体的路由算法。DTN路由的一个主要目标是最大可能地传递信息，但由于环路或缓存耗尽时可能丢弃数据。在[15]中，Liu等人提出了几种算法来研究不确定随机DTN网络中通信概率低、路径选择少等因素而导致的路由性能差这一难题，并首次讨论了随机DTN的网络模型。随机DTN网络中的延迟、可用资源、开始时间和连接间隔时间等参数都是不确定的、随机的。Jones等人也提出了一种实用的仅使用网络观测信息的DTN路由协议[16]。该论文设计了一个参数矢量去评估一个消息被传递到下一跳之前必须等待多长时间。文献[19]提出了一个适合间歇网络的概率路由协议PROPHET，它在路由过程中使用了曾经遭遇和转移的历史信息。PROPHET设立了一个在节点a和每一个已知目的节点b之间的可预测递送概率参数P a, 。当两个节点相遇时，他们交换自身的总信息矢量和可预测递送概率参数。
b
DTN路由是一个富有挑战性的问题，它要求选择路径、调度传输、评估传递性能和管理缓存等技术。
（2） DTN的组播技术
组播技术在因特网和移动自组网中已有深入广泛的研究[21，22，23]，组播服务支持一组用户的数据分发。许多潜在的DTN应用是基于组播方式的，并且需要高效组通信网络技术的支持。但是由于DTN网络的频繁隔离特性使得DTN中的组播技术是一个有挑战性的难题。DTN组播不仅要求新的组播定义，而且带来了路由设计的新问题。Zhao和Ammar等人首次提出了新的DTN组播语义模型[20]，设计了四类采用不同路由策略的DTN组播路由算法，并且提出了在DTN中评价这些算法的构架。
组播是DTN网络中的重要支撑技术，已有一些研究者开始了这方面的研究，并已得出了一些研究成果。Symington等人提出了DTN网络中的非保管（Non-Custodial (Best-Effort)）组播方案[24]，他们定义了在DTN 网络中为了提供非保管捆绑组播传输的数据格式、要求和一些限制。该文描述了如何使一个源节点使用捆绑协议[25]以非保管的方式传递一个捆绑包到多个目的节点，而不为每个目的节点独立发送一个捆绑包。捆绑协议的目的是在这些特殊网络中提供协同性。在捆绑协议[25]基础上， Symington等人进行了扩展来支持DTN网络中保管组播捆绑递送[26]。这一扩展被用来支持从单源到多个目的点的保管传递和基于保管的重传。
（3） DTN的安全技术
在DTN中的安全问题不同于现在网络的安全，有它自身的特殊性。DTN网络基础结构的保护和接入基础结构控制都是相当重要的。[27]讨论了DTN中的一些强制约束（如：xxxx、xxxx等），并提出了一种可扩展的基础保护方案。该安全系统是基于公共密钥技术的，一个预期用户想要使用DTN服务，就必须用证书注册它的公共密钥，并且收到一个被证书认证标记的公共密钥拷贝和一个被证书认证标记的基本信用拷贝。基本信用批准用户使用其中的一些DTN服务类，基本信用有一个期满时间。DTN安全模型由四部分组成：用户、DTN路由器、DTN区域网关和DTN证书认证。当一个DTN用户希望通过DTN路由器发送数据时，它必须首先向路由器提供它的标记过[对么？]的公共密钥和标记过的信用。路由器核实签名并将公共密钥和信用存储在缓存中。一旦路由器决定转发信息，它就产生一个用它自己私钥的新签名加在信息上进行传递。
大多数网络安全方法试图去认证用户的身份和信息的完整性，而不认证转发信息的路由器。但在DTN 中，转发节点（路由器或网关）也需要被认证 [30]。
（4） DTN的传输协议
DTN体系结构提出了面向信息的存储转发覆盖层方法以处理挑战网络中频繁网络断开、高延迟和异构性等问题。其中一个重要的建议是采用保管传递（Custody Transfer）来加强端到端的可靠传递。保管传递协议是Cerf等人首次提出的[28]，Fall等人在文献[29]中做了进一步的工作，描述了保管传递的实施和结构，并指出保管传递和数据库的不同。节点是否接收信息并进行保管取决于该节点的当前资源、路由情况、信息的优先级、信息大小、剩余信息生存时间、安全情况及本地策略限制等因素。在网络中传输的信息也可
能被分段和重组。
在信息传输中如果出现DTN网络拥塞，其主要解决方式是丢弃超时信息和没有接收保管的信息，对
已经接收保管的信息将它们转移到另一个保管代理人（custodian）。实际上，保管传递的目的是将信息可
靠传递的责任从一个节点转移到另一个节点，始于源节点，终于目的点。在DTN协议头字段中，信息（或
信息片段）显示它们目前的保管代理人，而当信息从一个保管代理人移动到另一个保管代理人时，该字段
被更新。
5 DTN研究的发展趋势和应用前景
DTN是对Internet体系的一个根本改变，而不仅仅是修补，它采用了一系列不同于Internet的设计：
信息代替分组、可靠安全的hop-by-hop代替end-to-end、基于名称的路由代替基于地址的路由、部分连接
网络图代替全连接网络图。DTN可以容易地覆盖在基于TCP/IP的Internet，并保持兼容。
DTN有许多潜在的应用，比如星际网络（inter-planetary network ，IPN）, 斑马研究网（Zebranet），DataMule, 和乡村网络（ village networks）[33]等。
DTN用于在端到端连接和节点资源都有限时的一种网络体系结构和应用接口，以满足随意的异步信息
的可靠传递。设计有效的DTN协议的主要挑战是非常长的延迟（有时长达几天）、频繁的中断、和随机
的或可预言的连接。DTN的广泛研究将为军事战争、航天通信、灾难应急等领域的信息交流提供有力的科
学理论和技术支持，将极大推进未来网络通信智能化、泛在化、融合化的发展趋势。
参考文献
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关于下一代网络的体系结构
关于下一代网络的体系结构 [摘要] 本文归纳了对下一代网络的共识与分歧，分析了产生分歧的原因，提出应重视网络体系结构研究，包括重新认识边缘论（End-to-End Argument）、光通信与分组交换技术的融合、UNI模式向NNI模式的过渡，同时要关注网络结构和动力学规律的基础研究。 [关键词] 网络体系结构；光通信；分组交换；UNI；NNI；网络动力学 1 关于下一代网络的共识与分歧 1.1 对下一代网络的基本共识 ●光纤通信技术发展速度超过Moore定律，DWDM将成为光纤通信的 主流技术。 ●基于IP协议的数字业务将逐步成为通信与网络的主要业务 ●无线与移动通信是下一代网络的重要组成部分，固定与移动网络的融合 是重要的发展方向。 ●近期内还不能实现光分组交换，建设下一代网络需要光（子）技术（线 路交换）与电子技术（分组交换）互补结合。 ●下一代网络应具有可扩展性、灵活性、QoS、安全性及电信运行级的可 靠性，提供充分的地址（IPv6）。 ●下一代网络应致力于信息共享与协同工作，在TCP/IP、Web协议基础 上形成更易于共享与协作的新标准与新协议。 1.2 对下一代网络认识上的某些分歧 ●分布式服务（自助餐厅式）还是集中式服务（超级市场式）？ ●网络的智能在边缘还是在中央？Internet 的基本论点End to End Argument是否仍然成立？骨干网做简单些还是做复杂些？ ●按功能分割网络设备，即按服务器—路由器—交换机等几个层次实行横 向集成还是按业务分割如话音、数据等实现纵向集成。 ●是客户/服务器（client/server）结构还是对等结构（peer to peer）?
项目二 认识计算机网络体系结构--习题答案
1.网络层次结构的特点及其优点是什么？ 参考答案：网络体系结构是计算机之间相互通信的层次，以及各层中的协议和层次之间接口的集合。 为了减少网络设计的复杂性，绝大多数网络采用分层设计方法。所谓分层设计方法，就是按照信息的流动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能层，不同机器上的同等功能层之间采用相同的协议，同一机器上的相邻功能层之间通过接口进行信息传递。 采用层次结构的优点是，：（1）简化相关网络操作；（2）提供即插即用的兼容性和不同厂商之间集成的标准接口；（3）使工程师们能专注于设计和优化不同网络互联设备的互操作性；（4）防止一个区域的网络变化影响另一个区域的网络，因此，每一个区域的网络都能单独快速地升级；（5）把复杂的网络连接问题分解成小的简单的问题，易于学习和操作。 2.ISO/OSI参考模型包括哪些层？简要说明各层的功能。 参考答案： （1）物理层：涉及到通信在信道上传输的原始比特流 （2）数据链路层：这一层提供物理链路上的可靠的数据传输 （3）网络层：关系到子网的运行控制 （4）传输层：本层负责两个端节点之间的可靠网络通信 （5）会话层：此层建立、管理和终止应用程序会话和管理表示层实体之间的数据交换（6）表示层：主要解决用户信息的语法表示问题 （7）应用层：包含大量人们普遍需要的协议 3.TCP/IP协议包括哪些层？简要说明各层的功能。 参考答案： （1）主机网络层：负责接收从IP层交来的IP数据报并将IP数据报通过低层物理网络发送出去，或者从低层物理网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。 （2）网络互联层：负责相邻结点之间的数据传送 （3）传输层：在源结点和目的结点的两个进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输（4）应用层：包括所有的高层协议 4.TCP/IP协议族包括那些主要协议？简要说明这些协议的功能。 参考答案： （1）IP协议：属于TCP/IP模型和互连网层，提供关于数据应如何传输以及传输到何处的信息，IP协议的功能是把数据报在互联的网络上传送，通过将数据报在一个个IP协议模块间传送，直到目的模块。 （2）TCP/IP协议；传输控制协议TCP协议和用户数据报协议UDP协议运行于传输层，它利用IP层提供的服务，提供端到端的可靠的（TCP）和不靠的（UDP）服务。 （3）国际报文控制协议（ICMP）：使用IP协议进行信息传递，向数据包中的源端节点提供发生在网络层的错误信息反馈。 （4）ARP/RARP；地址解析协议（ARP）是一个互连网层协议，它获取主机或节点的MAC地址（物理地址）并创建一个本地数据库以将MAC地址映射到主机IP（逻辑）地址上；网络上的主机，如无盘站在启动时无法知道它们的协议地址，它们只知道它们的硬件接口地址。为了使用高层通信协议如IP，必须用某种方法获得它们的协议地址。这个协议的反过程是反向地址解析协议（RARP）。 5.简述TCP的连接过程。 参考答案： 通信双方建立TCP连接应用的是3方握手过程。例如：A、B两个主机要建立连接，如图所示。
第一章 计算机网络体系结构
（答案仅供参考如有不对请自己加以思考） 第一章计算机网络体系结构 一、习题 1．比特的传播时延与链路带宽的关系（）。 A．没有关系 B. 反比关系 C. 正比关系 D. 无法确定 2.计算机网络中可以没有的是（）。 A. 客服机 B. 操作系统 C. 服务器 D.无法确定 3.在OSI参考模型中，提供流量控制的层是第（1）层；提供建立、维护和拆除端到端连接的层是（2）；为数据分组提供在网络中路由功能的是（3）；传输层提供（4）的数据传送；为网络层实体提供数据发送和接收功能和过程的是（5）。 （1）A. 1、2、3 B. 2、3、4 C. 3、4、5 D. 4、5、6 （2）A. 物理层 B. 数据链路层 C. 会话层 D. 传输层 （3）A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D.传输层 （4）A. 主机进程之间 B. 网络之间 C. 数据链路层 D. 物理线路层 （5）A. 物理层 B. 数据链路层 C. 会话层 D. 传输层 4.计算机网络的基本分类方法主要有两种：一种是根据网络所使用的传输技术；另一种是根据（）。 A. 网络协议 B. 网络操作系统 C. 覆盖范围与规模 D. 网络服务器类型与规模 5.计算机网络从逻辑功能上可分为（）。 Ⅰ.资源子网Ⅱ.局域网Ⅲ.通信子网Ⅳ.广域网 A.Ⅱ、Ⅳ B.Ⅰ、Ⅲ B. Ⅰ、Ⅳ D. Ⅲ、Ⅳ 6. 计算机网络最基本的功能是（）。 Ⅰ. 流量控制Ⅱ.路由选择 Ⅲ. 分布式处理Ⅳ. 传输控制 A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ B.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ C. Ⅰ、Ⅳ D. Ⅲ、Ⅳ 7.世界上第一个计算机网络是（）。 A.ARPANET B. 因特网 C. NSFnet D. CERNET 8. 物理层、数据链路层、网络层、传输层的传输单位（或PDU）分别是（）。 Ⅰ.帧Ⅱ. 比特Ⅲ.报文段Ⅳ.数据报 A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅲ B. Ⅱ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ C. Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ D. Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ 9.设某段电路的传播时延是10ms，带宽为10Mbit/s，则该段电路的时延带宽积为（）。 A.2×105 bit B.4×105 bit C.1×105 bit D. 8×105 bit
网络体系结构参考答案
第二章网络体系结构参考答案 简答题 1．什么是网络体系结构？为什么要定义网络体系结构？ 网络的体系结构定义：指计算机网络的各层及其协议的集合(architecture)。或精确定义为这个计算机网络及其部件所应完成的功能。计算机网络的体系结构综合了OSI和TCP/IP 的优点，本身由5层组成：应用层、运输层、网络层、物理层和数据链路层。 2．什么是网络协议？它在网络中的作用是什么？ 在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。这些规则明确规定交换数据的格式以及有关的同步问题。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。 3．什么是OSI参考模型？各层的主要功能是什么？ OSI模型基于国际标准化组织ISO的建议，各层使用国际标准化协议。可理解为当数据从一个站点到达另一个站点的工作分割成7种不同的任务，而且这些任务都是按层次来管理。这一模型被称作 ISO OSI开放系统互联参考模型，因为它是关于如何把相互开放的系统连接起来的，所以常简称它为OSI模型。 应用层提供与用户应用有关的功能。包括网络浏览、电子邮件、不同类文件系统的文件传输、虚拟终端软件、过程作业输入、目录查询和其他各种通用和专用的功能等。 表示层完成某些特定功能。例如，解决数据格式的转换。表示层关心的是所传输信息的语法和语义，而表示层以下各层只关心可靠地传输比特流。 会话层进行高层通信控制，允许不同机器上的用户建立会话（session）关系。会话层允许进行类似运输层的普通数据传输，并提供对某些应用有用的增强服务会话，也可用于远程登录到分时系统或在两台机器之间的文件传递。会话层服务之一是管理对话，会话层允许信息同时双向传输，或只能单向传输。若属于后者，则类似于“单线铁路”，会话层会记录传输方向。一种与会话有关的服务是令牌管理（token management）。 运输层基本功能是从会话层接收数据，必要时把它分成较小的单元传递，并确保到达对方的各段信息正确无误。这些任务都必须高效率地完成。从某种意义上讲，运输层使会话层不受硬件技术变化的影响。 网络层确定分组从源端到目的端的“路由选择”。路由既可以选用网络中几乎保持不变的静态路由表，也可以在每一次会话开始时条件决定（例如，通过终端对话决定），还可以根据当前网络的负载状况，动态地为每一个分组决定路由。 数据链路层主要任务是加强物理传输原始比特的功能。发送方把输入数据组成数据帧方式（典型的帧为几百或几千字节），按顺序传送各帧，并处理接收方送回的确认帧。 物理层负责提供和维护物理线路，并检测处理争用冲突，提供端到端错误恢复和流控制。提供为建立维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性。物理层涉及到通信在信道上传输的原始比特流。 4．试说明IP地址与物理地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址。 IP地址（Internet Protocol Address）用于确定因特网上的每台主机，它是每台主机唯一性的标识。联网设备用物理地址标识自己，例如网卡地址。 TCP／IP用IP地址来标识源地址和目标地址，但源和目标主机却位于某个网络中，故
下一代互联网体系结构研究现状和发展趋势
下一代互联网体系结构研究现状和发展趋势 互联网已成为支撑现代社会发展及技术进步的重要的基础设施之一。深刻地改变着人们的生产、生活和学习方式，成为支撑现代社会经济发展、社会进步和科技创新的最重要的基础设施。互联网及其应用水平已经成为衡量一个国家基本国力和经济竞争力的重要标志之一。随着超高速光通信、无线移动通信、高性能低成本计算和软件等技术的迅速发展，以及互联网创新应用的不断涌现，人们对互联网的规模、功能和性能等方面的需求越来越高。三十多年前发明的以I Pv4协议为核心技术的互联网面临着越来越严重的技术挑战，主要包括：网络地址不足，难以更大规模扩展；网络安全漏洞多，可信度不高；网络服务质量控制能力弱，不能保障高质量的网络服务；网络带宽和性能不能满足用户的需求；传统无线移动通信与互联网属于不同技术体制，难以实现高效的移动互联网等等。 为了应对这些技术挑战，美国等发达国家从20世纪90年代中期就先后开始下一代互联网研究。中国科技人员于20世纪90年代后期开始下一代互联网研究。目前，虽然基于IPv6协议的新一代互联网络的轮廓已经逐渐清晰，许多厂商已开始提供成熟的IPv6互联设备，大规模IPv6网络也正在建设并在迅速发展。但是互联网络面临的基础理论问题并不会随着IPv6网络的应用而自然得到解决，相反，随着信息社会和正在逐渐形成的全球化知识经济形态对互联网络不断提出新的要求，更需要人们对现有的互联网络体系结构的基础理论进行新的思考和研究。近年来国际上已经形成了两种发展下一代互联网的技术路线：一种是“演进性”路线，即在现有IPv4协议的互联网上不断“改良”和“完善” 网络，最终平滑过渡到IPv6的互联网；另一种是“革命性”路线，以美国FIND/GENI项目为代表，即重新设计全新的互联网体系结构，满足未来互联网的发展需要。 本文首先介绍国际下一代互联网体系结构的研究现状，涉及美国和欧洲的GENI ［1］、FIND［2］、FIRE［3］以及FIA等计划。然后介绍中国下一代互联网体系结构的研究进展，涉及国家重点基础研究发展（“973”）计划、国家高技术研究发展（“863”）计划和中国下一代互联网（CNGI）等项目的研究。在此基础上，本文分析展望未来下一代互联网体系结构研究的发展趋势。 1 国际下一代互联网体系结构研究现状 国际上各个国家的下一代互联网研究计划不断启动、实施和重组，其研究和实验正在不断深入。从国家地域方面看，美国、欧洲、日、韩都有其各自的计划和举措；从研究内容方面看，有的关注网络基础设施和试验平台的建立，有的关注体系结构理论的创新；从技术路线上看，有的遵从“演进性”的路线，有的遵从“革命性”的路线。 1996年10月，美国政府宣布启动“下一代互联网”研究计划。陆续地，一些全球下一代互联网项目分别启动。全球下一代互联网试验网的主干网逐渐形成，规模不断扩大，
网络体系结构及OSI基本参考模型典型例题分析解答
— 网络体系结构及OSI基本参考模型典型例题分析解答 一、填空题 1.计算机网络层次及其协议的集合称为网络的___。 2.为进行计算机网络中的数据交换而建立的____、标准或____的集合称为网络协议。的全称为____,的参考模型是由____制定的标准化开放式计算机网络层次结构模型。 包括____、服务定义和____三级抽象。 的体系结构定义了一个七层模型,从下到上分别为物理层、数据链路层、____、运输层、会话层、____和____。 6.网络协议包含三要素,这三要素分别是语义、____和____。 ） 二、单项选择题 1.在网络协议中,涉及数据和控制信息的格式、编码及信号电平等的内容属于网络协议的()要素。 A)语法B)语义C)定时D)语用 体系结构定义了一个()层模型。 A)8 B)9 C)6 D)7 3.在OSI的7层模型中,主要功能是在通信子网中实现路由选择的层次为(). A)物理层B)网络层C)数据链路层D)运输层 4.在OSI的7层模型中,主要功能是协调收发双方的数据传输速率,将比特流组织成帧,并进行校验、确认及反馈重发的层次为()。 A)物理层B)网络层C)数据链路层D)运输层 5.在ISO的7层模型中,主要功能是提供端到端的透明数据运输服务、差错控制和流量撞控制的层次为()。 A)物理层B)数据链路层C)运输层D)网络层 6.在ISO的7层模型中,主要功能是组织和同步不同主机上各种进程间通信的层次为(). A)网络层B)会话层C)运输层D)表示层 7.在OSI的7层模型中,主要功能是为上层用户提供共同的数据或信息语法表示转换，也可进行数据压缩和加密的层次为()。 A)会话层B)网络层C)表示层D)运输层 ' 8.在开放系统互连参考模型中,把传输的比特流划分为帧的层次是()。 A)网络层B)数据链路层C)运输层D)分组层 9.在OSI的7层模型中,提供为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功的和规程的特性的层次是()。 A)网络层B)数据链路层C)物理层D)运输层 10。在OSI的7层模型中,负责为OSI应用进程提供服务的层次是() A)应用层B)会话层C)运输层D)表示层 11。在创I的7层模型中,位于物理层和网络层之间的层次是()。 A)表示层B)应用层C)数据链路层D)运输层 12。在OSI的7层模型中,位于运输层之上的层次是()。 A)表示层B)数据链路层C)会话层D)应用层 13。允许计算机相互通信的语言被称为()。 A)协议B)寻址c)轮询D)对话
计算机网络(第二版)课后习题答案第三章
计算机网络参考答案第三章（高教第二版冯博琴） 1 什么是网络体系结构？网络体系结构中基本的原理是什么？ 答：所谓网络体系就是为了完成计算机间的通信合作，把每个计算机互连的功能划分成定义明确的层次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口及服务。将这些同层进程间通信的协议以及相邻层接口统称为网络体系结构。 网络体系结构中基本的原理是抽象分层。 2 网络协议的组成要素是什么？试举出自然语言中的相对应的要素。答：网络协议主要由三个要素组成： 1）语义 协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释，也即“讲什么”。2）语法 语法是用于规定将若干个协议元素和数据组合在一起来表达一个更完整的内容时所应遵循的格式，即对所表达的内容的数据结构形式的一种规定（对更低层次则表现为编码格式和信号电平），也即“怎么讲”。 3）时序 时序是指通信中各事件发生的因果关系。或者说时序规定了某个通信事件及其由它而触发的一系列后续事件的执行顺序。例如在双方通信时，首先由源站发送一份数据报文，如果目标站收到的是正确的报文，就应遵循协议规则，利用协议元素ACK来回答对方，以使源站知道其所发出的报文已被正确接收，于是就可以发下一份报文；如果目标站收到的是一份错误报文，便应按规则用NAK元素做出回答，以要求源站重发该报文。 3 OSI/RM参考模型的研究方法是什么? 答：OSI/RM参考模型的研究方法如下： 1）抽象系统 抽象实系统中涉及互连的公共特性构成模型系统，然后通过对模型系统的研究就可以避免涉及具体机型和技术实现上的细节，也可以避免技术进步对互连标准的影响。 2）模块化 根据网络的组织和功能将网络划分成定义明确的层次，然后定义层间的接口以及每层提供的功能和服务，最后定义每层必须遵守的规则，即协
(完整版)网络体系结构知识点总结
第二章网络体系结构和协议 1.网络体系结构是层次和协议的集合。 2.网络协议：通信双方在通信中必须遵守的规则。用来描述进程之间信息交换过程的一组 术语。 3.协议三要素：语法、语义和交换规则（时序、定时）。 a)语法：规定数据与控制信息的结构和格式。 b)语义：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。 c)交换规则：规定事件实现顺序的详细说明。 4.分层设计 a)为了降低协议设计的复杂性，采用层次化结构。 b)每一层向其上层提供服务。 c)N层是N-1层的用户，是N+1层服务的提供者。 d)第N层和第N层通信，使用第N层协议。 e)实际传输数据的层次是物理层。 f)分层的优点： i.各层之间相互独立，高层不必关心底层的实现细节。 ii.有利于实现和维护，每个层次实现细节的变化不会对其它层次产生影响。 iii.易于实现标准化。 g)分层原则：每层功能明确，层数不宜太多也不能太少。 h)协议是水平的（对等层通信时遵守的规则） i)对等层：通信的不同计算机的相同层次。 j)接口：层与层之间通过接口提供服务。 k)服务：下层为上层提供服务 5.网络中进行通信的每一个节点都具有相同的分层结构，不同节点的相同层次具有相同的 功能，不同节点的相同层次通信使用相同的协议。 6.数据传输的过程 a)数据从发送端的最高层开始，自上而下逐层封装。 b)到达发送端的最底层，经过物理介质到达目的端。 c)目的端将接收到的数据自下而上逐层拆封。 d)由最高层将数据交给目标进程。 7.封装：在数据前面加上特定的协议头部。 8.层次和协议的关系：每层可能有若干个协议，一个协议主要只属于一个层次。 9.协议数据单元（PDU）：对等层之间交换的信息报文。 10.网络服务：计算机网络提供的服务可以分为两种：面向连接服务和无连接服务。 11.OSI/RM（开放系统互联参考模型） a)应用层面向用户提供服务，最底层物理层，连接通信媒体实现数据传输。 b)上层通过接口向下层提出服务请求，下层通过接口向上层提供服务。 c)除物理层以外，其他层不直接通信。 d)只有物理层之间才通过传输介质进行真正的数据通信。 12.OSI的特点： a)每层的对应实体之间都通过各自的协议进行通信。 b)各计算机系统都有相同的层次结构。 c)不同系统的相应层次有相同的功能。 d)同一系统的各层之间通过接口联系。
计算机网络课后习题答案解析(第三章)
计算机网络课后习题答案（第三章） (2009-12-14 18:16:22) 转载▼ 标签： 课程-计算机 教育 第三章数据链路层 3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在? 答：数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。 “电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 3-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点. 答：链路管理 帧定界 流量控制 差错控制 将数据和控制信息区分开 透明传输 寻址 可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。 3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层? 答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件 网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层） 3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？ 答：帧定界是分组交换的必然要求 透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆
浅谈网络管理系统的组成、功能、原理及其在3G中的应用
浅谈网络管理系统的组成、功能、原理及在3G中的应用 姓名刘伟强 学号20409300 院系电信学院 2005年4月25
随着信息技术的飞速发展, 计算机网络的应用规模呈爆炸式增长，网络越来越庞大，所覆盖的范围越来越广泛，计算机网络已成为世人所关注的热点之一。当前计算机网络所用的设备比较复杂，不但生产厂商众多，而且功能也越来越复杂。一个实际运作的网络通常由若干个规模不同的子网组成，集成了多种网络操作系统平台，包括了不同厂家的网络设备和通信设施等。这种复杂性使得对网络的管理无法用传统的方法来实现。另外，现在网络已经成为一个极其庞大而复杂的系统，网络中出现的问题也越来越多：如何在网络中有效地疏通业务量，如何提高接通率，如何避免诸如拥塞、故障等问题……倘若没有一个高效的网络管理系统对网络系统进行管理，从而避免这些问题的发生，避免使网络经营者在经济上到受到损失，避免给用户带来损失，则很难保证能使网络经营者和广大用户满意。为了满足用户对网络的要求，网络管理从以下几方面努力：（1）状态监测：以获得分析网络各种性能的原始数据；（2）数据收集：将分散监测到的有用数据收集到一起进行分析处理；（3）状态分析：利用各种模型，根据收集到的监测数据，对网络的状态进行分析判断，从而及时发现问题及隐患；（4）状态控制：根据状态分析的结果，对网络采取控制措施。随着网络的高速发展，网络管理的重要性也越来越突出，网络管理系统也因此越来越独立，越来越复杂，功能也越来越完备，网络管理也发展成为计算机网络中的一个重要分支，国际上各种网络管理的标准也相继制定，网络管理逐步变得规范化、制度化，已成为网络发展中一个很重要的关键技术。 本文将对网络管理系统的组成，网络管理系统的功能，以及网络管理系统的原理做概括的说明，并结合第三代移动通信系统，说明网络管理系统在第三代移动通信系统之中的应用。 一，网络管理系统的组成： 网络管理系统主要包括四大部分：至少一个网络管理站（Manager），多个被管代理（Agent），网管协议如SNMP、CMIP，以及至少一个网管信息库（MIB）。 网络管理站一般是一个的设备，也可以是共享系统的一个能力。管理站驻留在网络管理的服务器上，实施网络管理功能。它被作为网络管理员与网络管理系统的接口。其基本构成如下： （1）一组具有分析数据、发现故障等功能的管理程序； （2）一个用于网络管理员监控网络的接口； （3）将网络管理员的要求转变为对远程网络元素的实际监控的能力 （4）一个从所有被管网络实体的MIB中获取信息的数据库。
网络系统集成练习试题和答案
单选： 1、为数据交换数据而制定的规则、约定和标准统称为（B）。 A．网络结构 B.网络协议 C.参考模型 D.体系结构 2.同层次进程通信的协议及相邻层接口统称为（A） A.对等层协议 B.网络体系结构 C.数据链路层协议 D.物理层协议 3.数据多层封装采用的形式为（）Ｂ A．自下而上 B.自上而下 C.自左而右 D.自右而左 ４.世界上第一个网络体系结构由（B）公司提出 A .HP B.IBM C.DELL D.微软 ５、物理层的PDU名称为（C）。 A.数据段 B.分组数据报文C二进制比特流 D.数据帧 ６.物理层之间的数据用（A）实现介质访问，数据表示，端到端的连接. A．比特流 B. 帧 C 数据包 D 数据段 ７.网际层将数据封装为（Ｃ） Ａ比特流Ｂ数据段Ｃ数据包Ｄ帧 8.下列哪些层封装的不只有数据（D） A 应用层 B 表示层 C 会话层D传输层 9.在数据封装过程中哪层会加上尾部（B） A 物理层B数据链路层 C 网际层 D传输层 10、IPv4要寻找的“地址“是（B）位长的。 A.64位 B.32位 C.48位 D.96位 11. IPV6要寻找的“地址”是（C）位长的。 A 48 B 64 C 128 D 36 １2.传输层的PDU特定名称是（）A A数据段 B 分组报文 C 数据帧 D 比特流 １3.C类地址的最大主机数目是（）C A 250 B 252 C 254 D256 １4.OSI体系结构分为应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，（B），物理层 A IP层 B 数据链路层 C 网际层 D 网络接口层 １5、系统集成是将（A）和网络软件系统性地组合成整体的过程。 A．网络设备 B.交换机 C.路由器 D.服务器 １6、下列（Ｄ）不是ＤＮＳ的组成部分。 Ａ．域名空间Ｂ．名字服务器Ｃ．解析程序Ｄ．ｉｐ地址 １7、下列（Ｃ）不是子网划分后的ｉｐ地址的组成部分。 Ａ．网络号Ｂ．主机号Ｃ．端口号Ｄ．子网号 １8、ＡＲＰ协议是从（Ａ）的解析。 Ａ．ｉｐ地址到ＭＡＣ地址Ｂ．ＭＡＣ地址到ｉｐ地址 Ｃ．源地址到目的地址Ｄ．目的地址到源地址 １9.RARP是（）协议 B A. 地址解析协议 B.反地址解析协议 C超文本传输协议 D.文件传输协议 20 DNS用于将( B)
(完整版)第二章网络体系结构自测试题(答案)
第二章网络体系结构自测试题答案 一、填空题 1.计算机网络的标准化阶段，主要推行“开放系统互联参考模型（OSI）”网络协议标准。 2.TCP/IP模型从底层向上分为4层，其分别是网络接口层、互连网络层、传输层和应用 层。 https://www.360docs.net/doc/ea7477831.html,N使用的拓扑结构主要有总线型、星型、环型和网状拓扑。 4.计算机网络通常被划分为_通信_子网和资源子网。 5.OSI参考模型是国际标准化组织ISO于1983 年提出的 6.网卡的作用之一是实现网卡与通信设备之间的连接。 7.OSI参考模型下层为上层提供有连接和无连接服务。 8.数据链路层的任务是将数字流转换为与传输通道相应格式（如帧）。 9.网卡的MAC地址中前6个十六机制数表示生产厂商标识符，后6个十六机制数 表示厂商分配的产品序号。 10.TCP协议工作在OSI模型的传输层，IP协议工作在OSI模型的网络层。 11.数据链路层的作用是提供点到点的可靠传输，包括差错控制和流量控制。 12.物理层的作用是定义网络硬件特性。 二、判断题 1.OSI参考模型从底层向上共分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、表示层、会 话层、应用层7个层次。（错） 2.数据通信系统的任务是：把源计算机欲发送的数据迅速地传输到目标计算机。（错） 3.UDP协议和TCP协议都处于TCP/IP模型的传输层，但UDP协议本身不具备差错控制 功能，它和IP协议一样，都是面向无连接服务的协议。（对） 4.交换机、网桥和路由器都可以连接多个网段，因此它们都工作在OSI模型的第三层即 网络层。（错） 5.IP协议提供的基本功能是数据传输、寻址、数据报分段，因为它是面向无连接的服务， 所以它不具备在目的主机端重组数据报的功能。（错） 6.OSI模型是一个应用模型。（错） 7.数据帧的编码是为了保证数据的传输速度而进行的。（错） 8.帧中继技术中传输的是位流数据。（错） 9.任何一种网络传输媒体都可以用在局域网中。（对） 10.每一个数据帧的CRC都在最后。（对）
综合网络管理系统体系结构设计
综合网络管理系统体系结构设计 作者：邵华欣, 李振富, 刘彩丽 来源：《现代电子技术》2011年第09期 摘要：综合网络管理系统体系结构是指导系统设计、建设、评估、管理的准则和标准。从有利于通信网集中统一管理，适合通信网络的特点，立足现状，着眼发展和采用适当的技术四个方面分析了系统体系结构的设计需求，然后采用基于CORBA的TMN架构，从功能体系结构、信息体系结构和物理体系结构进行体系结构的设计。 关键词：综合网络管理系统; 体系结构; TMN; CORBA 中图分类号：TN915-34 文献标识码：A 文章编号：1004-373X(2011)09-0021-04 System Structure Design for Integrated Network Management System SHAO Hua-xin, LI Zhen-fu, LIU Cai-li (Xi’an Communication College, Xi’an 710106, China) Abstract： The system structure of integrated network management system is the rule and standard of system design, construction, evaluation and management. The design requirement of system structure is analyzed from four aspects such as available for integrated management of communication network, applicable for characteristics of communication network, suitable for current development and, and adopting proper technique. The system structure is designed based on TMN structure of CORBA through function system structure, information system structure and physics system structure. Keywords： integrated network management system; system structure; TMN; CORBA 0 引言 随着现代通信技术的迅猛发展，通信网种类越来越多，网络规模不断扩大，按传输手段分有有线网、卫星网、短波网、超短波网等；按传输业务分有数据网、电话网、视讯网、广播网等［1］。为适应现代通信技术的发展，针对各专业网分别建立了各自的网管系统，这些专业网管系统基本实现了对各自网络运行状况的实时监测、指挥调度、资源分析，但无法对跨网系的网络运行状态进行监测和控制，同时也造成了各专业网管系统自成体系，单独管理，互连互
网络体系结构及OSI基本参考模型典型例题分析解答
网络体系结构及OSI基本参考模型典型例题分析解答 一、填空题 1.计算机网络层次及其协议的集合称为网络的___。 2.为进行计算机网络中的数据交换而建立的____、标准或____的集合称为网络协议。 3.0SI的全称为____,的参考模型是由____制定的标准化开放式计算机网络层次结构模型。 4.ISO包括____、服务定义和____三级抽象。 5.0SI的体系结构定义了一个七层模型,从下到上分别为物理层、数据链路层、____、运输层、会话层、____和____。 6.网络协议包含三要素,这三要素分别是语义、____和____。 二、单项选择题 1.在网络协议中,涉及数据和控制信息的格式、编码及信号电平等的内容属于网络协议的()要素。 A)语法B)语义C)定时D)语用 2.osI体系结构定义了一个()层模型。 A)8 B)9 C)6 D)7 3.在OSI的7层模型中,主要功能是在通信子网中实现路由选择的层次为(). A)物理层B)网络层C)数据链路层D)运输层 4.在OSI的7层模型中,主要功能是协调收发双方的数据传输速率,将比特流组织成帧,并进行校验、确认及反馈重发的层次为()。 A)物理层B)网络层C)数据链路层D)运输层 5.在ISO的7层模型中,主要功能是提供端到端的透明数据运输服务、差错控制和流量撞控制的层次为()。 A)物理层B)数据链路层C)运输层D)网络层 6.在ISO的7层模型中,主要功能是组织和同步不同主机上各种进程间通信的层次为(). A)网络层B)会话层C)运输层D)表示层 7.在OSI的7层模型中,主要功能是为上层用户提供共同的数据或信息语法表示转换，也可进行数据压缩和加密的层次为()。 A)会话层B)网络层C)表示层D)运输层 8.在开放系统互连参考模型中,把传输的比特流划分为帧的层次是()。 A)网络层B)数据链路层C)运输层D)分组层 9.在OSI的7层模型中,提供为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功的和规程的特性的层次是()。 A)网络层B)数据链路层C)物理层D)运输层 10。在OSI的7层模型中,负责为OSI应用进程提供服务的层次是() A)应用层B)会话层C)运输层D)表示层 11。在创I的7层模型中,位于物理层和网络层之间的层次是()。 A)表示层B)应用层C)数据链路层D)运输层 12。在OSI的7层模型中,位于运输层之上的层次是()。 A)表示层B)数据链路层C)会话层D)应用层 13。允许计算机相互通信的语言被称为()。 A)协议B)寻址c)轮询D)对话
网络体系结构知识点总结
网络体系结构知识点总结 1、网络体系结构是层次和协议的集合。 2、网络协议：通信双方在通信中必须遵守的规则。用来描 述进程之间信息交换过程的一组术语。 3、协议三要素：语法、语义和交换规则（时序、定时）。a) 语法：规定数据与控制信息的结构和格式。b) 语义：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。c) 交换规则：规定事件实现顺序的详细说明。 4、分层设计a) 为了降低协议设计的复杂性，采用层次化结构。b) 每一层向其上层提供服务。c) N层是N-1层的用户，是N+1层服务的提供者。d) 第N层和第N层通信，使用第N层协议。e) 实际传输数据的层次是物理层。f) 分层的优点：i、各层之间相互独立，高层不必关心底层的 实现细节。ii、有利于实现和维护，每个层次实现细节的变化不 会对其它层次产生影响。iii、易于实现标准化。g) 分层原则：每层功能明确，层数不宜太多也不能太少。h) 协议是水平的（对等层通信时遵守的规则）i) 对等层：通信的不同计算机的相同层次。j)
接口：层与层之间通过接口提供服务。k) 服务：下层为上层提供服务 5、网络中进行通信的每一个节点都具有相同的分层结构，不同节点的相同层次具有相同的功能，不同节点的相同层次通信使用相同的协议。 6、数据传输的过程a) 数据从发送端的最高层开始，自上而下逐层封装。b) 到达发送端的最底层，经过物理介质到达目的端。c) 目的端将接收到的数据自下而上逐层拆封。d) 由最高层将数据交给目标进程。 7、封装：在数据前面加上特定的协议头部。 8、层次和协议的关系：每层可能有若干个协议，一个协议主要只属于一个层次。 9、协议数据单元（PDU）：对等层之间交换的信息报文。 10、网络服务：计算机网络提供的服务可以分为两种：面向连接服务和无连接服务。1 1、OSI/RM（开放系统互联参考模型）a) 应用层面向用户提供服务，最底层物理层，连接通信媒体实现数据传输。b) 上层通过接口向下层提出服务请求，下层通过接口向上层提供服务。c) 除物理层以外，其他层不直接通信。d)
计算机通信与网络_第1章习题解答
第一章习题解答 1.1什么是计算机网络？ 答：我们可以把计算机网络定义为：把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件运行下，以实现网络中资源共享为目标的系统。 1.2试分析阐述计算机网络与分布式系统的异同点。 答：计算机网络是把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和线路连接起来，实现资源的共享；分布式系统是在分布式计算机操作系统或应用系统的支持下进行分布式数据处理和各计算机之间的并行工作，分布式系统在计算机网络基础上为用户提供了透明的集成应用环境。所以，分布式系统和计算机网络之间的区别主要在软件系统。 1.3计算机网络的拓扑结构种类有哪些？各自的特点是什么？ 答：网络的拓扑（Topology ）结构是指网络中各节点的互连构形，也就是连接布线的方式。网络拓扑结构主要有五种：星形、树形、总线形、环形和网络形，如图1.1所示。 图1.1 星形结构的特点是存在一个中心节点，其他计算机与中心节点互连，系统的连通性与中心节点的可靠性有很大的关系。树形结构的特点是从根节点到叶子节点呈现层次性。总线形结构的特点是存在一条主干线，所有的计算机连接到主干线上。环形结构是将所有计算机连接到一个环形的线路，每两个计算机之间有两条线路相连。网络型是一种不规则的连接，事实上，目前的因特网就是这种拓扑结构。 1.4从逻辑功能上看，计算机网络由哪些部分组成？各自的内涵是什么？ 答：根据定义我们可以把一个计算机网络概括为一个由通信子网和终端系统组成的通信系统 终端系统：终端系统由计算机、终端控制器和计算机上所能提供共享的软件资源和数据源（如数据库和应用程序）构成。计算机通过一条高速多路复用线或一条通信链路连接到通信子网的结点上。终端用户通常是通过终端控制器访问网络。终端控制器能对一组终端提供几种控制，因而减少了终端的功能和成本。 通信子网：通信子网是由用作信息交换的网络结点和通信线路组成的独立的数据通信系统，它承担全网的数据传输、转接、加工和变换等通信处理工作。 网络结点提供双重作用：星型结构 树型结构 总线型结构 环型结构 网络型结构
下一代互联网体系结构
引言 为解决目前互联网存在的安全性、可扩展性等诸多问题，满足不断增长的应用需求，美国国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）分别于2005年和2006年启动了GENI（Global Environment for Network Innovation，全球网络创新环境）计划[1]和FIND（Future Internet Network Design，未来互联网网络设计）[2]计划，希望从互联网的基本设计原则和体系结构上寻求解决方案。GENI计划试图建立一个全球性的网络试验平台，用来进行各种新的网络技术试验，并以此为基础逐渐演进到下一代互联网。GENI计划认为，未来互联网应该具有很强的生存性，能在国家出现危机时提供服务，应当增强在遭受攻击或者局部故障情况下网络的可用性和恢复技术等方面的研究。FIND计划试图从底层开始对互联网体系结构进行重新设计，并把安全性和鲁棒性作为设计的基本要求。除了美国以外，欧洲发达国家和日本也对未来网络安全性的基础研究给予了高度重视，如欧盟的FIRE项目[3]、日本的AKARI项目[4]等。 美国国防部认为，当前的互联网技术不足以作为可确保全球网络（Assurable Global Networks，AGN）[5]的基础。2006年12月中旬，美国国防部高级研究计划署（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）战略科技办公室（Strategic Technology Of fi ce，STO）发布征求意见书，征求能给AGN奠定基础的研究思想和方法，并于2007年2月召开了战略研讨会。与会者普遍认为，当前网络脆弱性的根源在于互联网初始设计原则的优先顺序以及互联网体系结构；需要着眼于军事需求，从基础理论和体系结构上对AGN进行研究。下一代互联体系结构研究中一个重要的分岐是：一个学派希望通过建立新型的网络体系结构全面提升网络能力，而另一个学派希望提出基于层叠方法的新型体系结构，在兼容目前结构的前提下，扩展当前网络的适应性。同时，他们希望深化网络威胁问题描述能力，为网络生存性奠定基础；希望增强安全防御能力，提高网络生存性；希望增强路由技术，提高网络的生存性和适应性等。下面介绍这些研究进展。 新型的网络体系结构 由于诸多网络问题源于互联网初始设计原则和由此产生的体系结构，研究人员开始着手对新型网络体系结构进行探索。2000年，麻省理工学院的克拉克（Clark）等人承担了美国国防部高级研究计划署的下一代互联网体系结构NewArch项目，提出了知识平面（Knowledge Plane）[6]的概念，拓展了互联网体系结构研究的方法和思路。 体系结构研究主要集中在地址和身份分离、控制和数据分离等方面。目前TCP/IP1体系中的IP地址用于位置标识和端点的身份标识，这种双重功能限制了网络的移动性，也加大了访问控制的复杂性和苏金树吴纯青胡晓峰彭伟等 国防科学技术大学 下一代互联网体系结构关键词：计算机网络体系结构下一代互联网 1 Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/英特网互联协议
互联网的体系结构
互联网的体系结构 互联网的体系结构包括七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 第一层：物理层（PhysicalLayer) 规定通信设备的机械的、电气的、功能的和规程的特性，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； 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。 第三层：网络层(Network layer) 在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。 第四层：传输层(Transport layer) 第4层的数据单元也称作处理信息的传输层(Transport layer)。但是，当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法，TCP的数据单元称为段（segments）而UDP协议的数据单元称为“数据报（datagrams）”。这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。 第五层：会话层(Session layer) 这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。