网络通信的7个层划分
osi七层模型各层的功能
OSI 七层模型各层的功能。
OSI 七层模型各层的功能。
第七层：应用层数据用户接口，提供用户程序“接口”。
第六层：表示层数据数据的表现形式，特定功能的实现，如数据加密。
第五层：会话层数据允许不同机器上的用户之间建立会话关系，如WINDOWS第四层：传输层段实现网络不同主机上用户进程之间的数与不可靠的传输，传输层的错误检测，流量控制等。
第三层：网络层包提供逻辑地址（IP）、选路，数据从源端到目的端的传输第二层：数据链路层帧将上层数据封装成帧，用MAC 地址访问媒介，错误检测与修正。
第一层：物理层比特流设备之间比特流的传输，物理接口，电气特性等。
下面是对OSI 七层模型各层功能的详细解释：OSI 七层模型OSI 七层模型称为开放式系统互联参考模型OSI 七层模型是一种框架性的设计方法OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯，因此其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输物理层：O S I 模型的最低层或第一层，该层包括物理连网媒介，如电缆连线连接器。
物理层的协议产生并检测电压络接口卡，你就建立了计算机连网的基础。
换言之，你提供了一个物理层。
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。
以便发送和接收携带数据的信号。
在你的桌面P C 上插入网数据链路层：O S I 模型的第二层，它控制网络层与物理层之间的通信。
它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。
为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。
帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。
其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。
数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型，它也不关心是否正在运行Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。
网络基础-OSI网络七层参考模型
总结（续）
– 传输层可在发送主机系统上对数据进行分段， 在接收主机系统上将数据段重组为数据流。
– 会话层可建立、管理和终止两台通信主机间 的会话。
– 表示层可确保某一系统的应用层所发送的信 息可被另一系统的应用层读取。
– 应用层可为用户的应用程序（例如电子邮件、 文件传输和终端仿真）提供网络服务。
➢网络体系结构解决异质性问题采用的是 分层方法。——把复杂的网络互联问题 划分为若干个较小的、单一的问题，在 不同层面上予以解决。就像编程时把问题分解
层次结构方法要解决的问题
1.网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？ （分层与功能）。
2.各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？ （服务与接口）。
总结（续）
– 通过网络发送的信息称为数据或数据包。如 果一台计算机要向另一台计算机发送数据， 则必须首先执行被称为封装的过程以将数据 打包。
– 当远程设备接收到比特序列时，远程设备的 物理层便会将这些比特序列传送到数据链路 层进行处理。该过程称为解封。
总结（续）
– TCP/IP 是目前使用最广泛的协议，其原因众多， 例如灵活的编址方案、适用于大多数操作系统 和平台、具有许多工具和实用程序，以及需使 用它来连接 Internet。
以不同国籍的人进行信息交流为例。(见下页图)
对等通信示例：中德教师之间的对话
中国 教师
翻译
秘书
“你好” “Hello” 传真
对交谈内容的共识
P3
用英语对话
P2
使用传真通信
P1
“Hallo” “Hello” 传真
德国 教师
翻译
秘书
物理通信线路
问题： 中国教师与德国教师之间、翻译之间，他们是在直接通信吗？ 翻译、秘书各向谁提供什么样的服务？ 中德教师、翻译各使用谁提供的什么服务？
OSI七层模型及其对应的协议
OSI 七层模型及其对应的协议OSI参考模型分为物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层。
如下表所⽰：1 物理层在OSI参考模型中，物理层（Physical Layer）是参考模型的最低层，也是OSI模型的第⼀层。
物理层的主要功能是：利⽤传输介质为数据链路层提供物理连接，实现⽐特流的透明传输。
物理层的作⽤是实现相邻计算机节点之间⽐特流的透明传送，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。
“透明传送⽐特流”表⽰经实际电路传送后的⽐特流没有发⽣变化，对传送的⽐特流来说，这个电路好像是看不见的。
2 数据链路层数据链路层（Data Link Layer）是OSI模型的第⼆层，负责建⽴和管理节点间的链路。
该层的主要功能是：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为⽆差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。
在计算机⽹络中由于各种⼲扰的存在，物理链路是不可靠的。
因此，这⼀层的主要功能是在物理层提供的⽐特流的基础上，通过差错控制、流量控制⽅法，使有差错的物理线路变为⽆差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的⽅法。
该层通常⼜被分为介质访问控制（MAC）和逻辑链路控制（LLC）两个⼦层。
1）MAC⼦层的主要任务是解决共享型⽹络中多⽤户对信道竞争的问题，完成⽹络介质的访问控制； 2）LLC⼦层的主要任务是建⽴和维护⽹络连接，执⾏差错校验、流量控制和链路控制。
数据链路层的具体⼯作是接收来⾃物理层的位流形式的数据，并封装成帧，传送到上⼀层；同样，也将来⾃上层的数据帧，拆装为位流形式的数据转发到物理层；并且，还负责处理接收端发回的确认帧的信息，以便提供可靠的数据传输。
3 ⽹络层⽹络层（Network Layer）是OSI模型的第三层，它是OSI参考模型中最复杂的⼀层，也是通信⼦⽹的最⾼⼀层。
它在下两层的基础上向资源⼦⽹提供服务。
其主要任务是：通过路由选择算法，为报⽂或分组通过通信⼦⽹选择最适当的路径。
TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议
TCPIP模型及OSI七层参考模型各层的功能和主要协议注：⽹络体系结构是分层的体系结构，学术派标准OSI参考模型有七层，⽽⼯业标准TCP/IP模型有四层。
后者成为了事实上的标准，在介绍时通常分为5层来叙述但应注意TCP/IP模型实际上只有四层。
1、TCP/IP模型（1）物理层物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，⽽提供具有机械的，电⼦的，功能的和规范的特性，确保原始的数据可在各种物理媒体上传输，为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
（2）数据链路层主要提供链路控制（同步，异步，⼆进制，HDLC），差错控制（重发机制），流量控制（窗⼝机制）1） MAC：媒体接⼊控制，主要功能是调度，把逻辑信道映射到传输信道，负责根据逻辑信道的瞬时源速率为各个传输信道选择适当的传输格式。
MAC层主要有3类逻辑实体，第⼀类是MAC-b，负责处理⼴播信道数据；第⼆类是MAC-c，负责处理公共信道数据；第三类是MAC-d，负责处理专⽤信道数据。
2）RLC：⽆线链路控制，不仅能载控制⾯的数据，⽽且也承载⽤户⾯的数据。
RLC⼦层有三种⼯作模式，分别是透明模式、⾮确认模式和确认模式，针对不同的业务采⽤不同的模式。
3）BMC：⼴播/组播控制，负责控制多播/组播业务。
4）PDCP：分组数据汇聚协议，负责对IP包的报头进⾏压缩和解压缩，以提⾼空中接⼝⽆线资源的利⽤率。
（3）⽹络层提供阻塞控制，路由选择（静态路由，动态路由）等1）IP：IP协议提供不可靠、⽆连接的传送服务。
IP协议的主要功能有：⽆连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。
IP地址是重要概念2）ARP：地址解析协议。
基本功能就是通过⽬标设备的IP地址，查询⽬标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进⾏。
以太⽹中的数据帧从⼀个主机到达⽹内的另⼀台主机是根据48位的以太⽹地址（硬件地址）来确定接⼝的，⽽不是根据32位的IP地址。
01 数据网络基础 OSI七层模型
数据链路层 物理层
第2层：数据链路层
• MAC地址
以太网数据帧格式 前导 8B 目的MAC地址 6B 源MAC地址 6B 类型/长度 2B 数据 FCS 4B
0000.0Cxx.xxxx
组织唯一标识符OUI 由IEEE分配
0000.0Cxx.xxxx
由厂商分配
第2层：数据链路层
• 工作在OSI 第2层的设备：交换机
学习
沉淀
成长
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数据 络基础
SIቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Content
数据网络基础
OSI七层模型
什么是网络拓扑（Topology）
Internet
服务器群
OR
Si Si S i
Si Si S i
WEB服务器 文件服务器
Si S Si i
Si S Si i
Si S Si i
Si S Si i
101010111100
位 Bit
Thank You
第3层：网络层
• 工作在第3层的设备：路由器（Router）
• 隔离广播域；隔离广播 • 路由选择；维护路由表 • 寻址及转发
• 流量管理
• 连接广域网(WAN)
第2层：数据链路层
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
2
• •
组帧、物理编址，将数据帧从链路上的一个节点传递到 另一个节点 流量控制、差错控制、接入控制
4
3 2 1
数据的分段及重组；提供端到端的数据服务（可靠或不可靠）
将分组从源端传送到目的端；逻辑寻址；路由选择 将分组数据封装成帧；实现两个相邻结点之间的通信；差错检测 在介质上传输比特；提供机械的和电气的规约
七层协议及其功能
七层协议及其功能七层协议是指网络协议分层标准中的七个层次，对应着计算机网络中不同的功能。
每一层协议负责着特定的功能，从物理传输到应用程序，这些协议决定着数据在网络中如何进行传输和处理。
七层协议包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，每层协议的功能不同，但都与数据传输相关，具体介绍如下：1.物理层物理层是网络协议的第一层，负责着网络中的物理传输和数据的电子信号传输。
物理层协议的主要功能是传输基于电流、电压和光强度的数据信号，以及处理传输过程中的噪声和干扰问题。
2.数据链路层数据链路层在网络协议分层标准中是第二层，主要负责着数据帧的传输和错误处理。
数据链路层协议的主要功能是将数据加上头部和尾部的标识，组成帧，传输到目标设备，同时在传输过程中校验数据的完整性。
3.网络层网络层是网络协议的第三层，负责着不同网络之间的数据传输和路由选择。
网络层协议的主要功能是将数据报发送到目标网络，同时决定路由的选择，通过网络地址识别和管理数据报。
4.传输层传输层是网络协议的第四层，负责着数据传输和错误处理，同时也决定着数据的传输速度和可靠性。
传输层协议的主要功能是提供可靠的端到端的传输服务，数据的分段传输，同时也提供错误控制和流量控制。
5.会话层会话层是网络协议的第五层，负责着网络中不同设备之间的通信。
会话层协议的主要功能是确定通信中的对话过程，确保设备之间的通信顺序和顺畅性，同时维护连接状态和恢复失去连接的恢复。
6.表示层表示层是网络协议的第六层，定义了不同设备之间的数据表示方法、加密和解密技术以及数据的压缩和解压技术。
表示层协议的主要功能是将不同设备之间的数据格式和编码进行转换和匹配，确保数据在不同设备间顺畅传输。
7.应用层应用层是网络协议分层标准的最高层，主要负责着网络应用的数据交换和处理。
应用层协议的主要功能是为应用程序提供网络服务、数据处理和交换服务，包括电子邮件、文件传输、网页浏览等。
计算机网络技术基础课后习题答案
计算机网络技术基础课后习题答案计算机网络技术基础是计算机科学与技术相关专业的重要课程之一，它涵盖了计算机网络的基本理论和应用技术。
帮助学生加深对计算机网络知识的理解和掌握，老师通常会布置一些课后习题。
本文将为大家提供计算机网络技术基础课后习题的答案，帮助大家更好地学习和掌握相关知识。
1. 描述OSI七层模型，并介绍每一层的功能。
答：OSI七层模型是一种用于描述计算机网络功能的抽象模型，它将网络通信过程划分为七个不同的层次，每个层次负责不同的功能。
具体如下：（1）物理层：负责传输比特流，主要关注传输介质、电压等物理性质。
（2）数据链路层：负责将比特流组织成帧，并在物理链路上可靠地传输数据帧。
（3）网络层：负责将数据分组从源主机传输到目的主机，进行路由选择和拥塞控制。
（4）传输层：负责对数据进行分割和重组，提供端到端的可靠传输。
（5）会话层：负责建立、管理和终止会话。
（6）表示层：负责数据的格式转换、加密和解密等操作。
（7）应用层：提供网络服务和访问，面向应用程序开发人员。
2. 解释TCP/IP模型并与OSI七层模型进行比较。
答：TCP/IP模型是另一种描述计算机网络功能的模型，它由四个层次组成，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
与OSI七层模型相比，TCP/IP模型将物理层和数据链路层合并为网络接口层，传输层和应用层没有发生变化，而将表示层和会话层合并到了应用层。
TCP/IP模型相对于OSI七层模型更加简洁，更贴近实际的网络实现。
它的实际应用广泛，特别是在互联网中得到了大量的使用。
3. 描述IP地址的分类及其范围。
答：IP地址是计算机在网络中的唯一标识符，根据IP地址的位数和分配方式，可以将其分为以下几个类别：（1）A类地址：以0开头，共32位，第一位为网络位，后面的7位为网络号，剩下的24位为主机号。
范围从1.0.0.0到126.255.255.255，可用于大型网络。
（2）B类地址：以10开头，共32位，前两位为网络位，后面的14位为网络号，剩下的16位为主机号。
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。
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一、OSI/ISO网络参考模型
为了实现计算机系统的互连，OSI参考模型把整个网络的通信功能划分为7个层次，同时也定义了层次之间的相互关系以及各层所包括的服务及每层的功能。
OSI的七层由低到高依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，下三层（物理层、数据链路层、网络层）面向数据通信，而上三层（会话层、表示层、应用层）则面向资源子网，而传输层则是七层中最为重要的一层。
它位于上层和下层中间，起承上启下的作用。
1、物理层
为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输，所传输数据的单位是比特，该层定义了通信设备与传输线接口硬件的电气、机械以及功能和过程的特性。
2、数据链路层
在通信的实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，通过检查发生在连接通信系统间传送路上的比特错误并进行恢复，确保比特序列组成为数据流准确无误地传送给对方的系统。
数据链路层在相邻的节点之间实现透明的高可靠性传输。
3、网络层
解决多节点传送时的路由选择、拥挤控制及网络互连等，控制分组传送系统的操作，它的特性对高层是透明的，同时，根据传输层的要求选择服务质量，并向传输层报告未恢复的差错。
4、传输层
为两个端系统（源站和目标站）的会话层之间建立一条传输连接，可靠、透明地传送报文，执行端一端差错控制、顺序和流量控制、管理多路复用等。
本层提供建立、维护和拆除传送连接的功能，并保证网络连接的质量。
它向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因而是OSI网络参考模型中最需要的一层。
5、会话层
不参与具体的数据传输，但对数据传输的同步进行管理。
它主要负责提供两个进程之间建立、维护和结束会话连接功能，同时要对进程中必要的信息传送方式、进程间的同步以及重新同步进行管理。
6、表示层
解决在两个通信系统中交换信息时不同数据格式的编码之间的转换，语法选择，数据加密与解密及文本压缩等。
7、应用层
负责向用户提供各种网络应用服务，如文件传输、电子邮件、远程访问等。
把进程中于对方进程通信的部分放入应用实体中，同时，对各种业务内容的通信功能进行管理。
二、TCP/IP
TCP/IP是运行在ARPANET(美国国防部高级研究计划局)上的一个网络通信协议，实际上TCP/IP 是一个协议集，目前已包含了100多个协议，TCP和IP是其中的两个协议，也是最基本、最重要的两个协议，因此通常用TCP/IP来代表整个Internet协议集。
三、TCP/IP的分层模式
TCP/IP也采用分层体系结构，TCP/IP与开放系统互连OSI模型的层次结构相似，它可分为四层，由低到高依次为：网络接口层、网络层(即IP层)、传输层(即TCP层)、应用层。
TCP/IP与OSI 共同之处是都采用了层次结构的概念，在传输层定义了相似的功能，但是两者在层划分与使用上有很大的区别，下表显示了二者之间的层次对应关系、层次传递的对象及TCP/IP的主要协议。
传递对象OSI TCP/IP TCP/IP中常用的协议传递对象
应用层应用层Telnet FTP HTTP SMTP MDSother报文
表示层
报文会话层
报文传输层传输层TCP UDP传输协议分组
分组网络层网络层IP ICMP ARP RARP数据报
帧数据链路层网络接口网络接口协议帧
比特流物理层硬件Ethernet Token-Ring OtherMedia
1、网络口层(又称网络访问层)
接收上一层的IP数据报，通过网络向外发送，或者接收和处理来自网络上的物理帧，并抽取IP 数据报向IP层传送。
2、网络层(IP层)
主要解决计算机之间的通信问题，它负责管理不同设备之间的数据交换，它是Internet通信子网的最高层，它所提供的是不可靠的无连接数据报机制，无论传输是否正确，不做验证，不发确认，也不保证分组的正确顺序。