计算机网络各层协议
计算机网络基础知识
计算机网络基础知识计算机网络是一个由许多互联的计算机组成的系统，通过通信线路和协议进行数据交换。
计算机网络是现代信息技术的重要组成部分，它把人与人、人与计算机、计算机与计算机之间连接在一起，使信息传输更加方便快捷。
计算机网络基础知识如下：1. OSI模型：OSI模型是由国际组织ISO制定的网络模型，是一个7层模型，每一层都有特定的功能。
分别是：物理层：传输原始比特流。
数据链路层：对数据进行分组，发现和纠错。
网络层：定义IP地址，路由和寻址。
传输层：定义端口号，保证端到端的可靠传输。
会话层：会话管理，包括会话的建立，维护和结束。
表示层：数据的格式转换和加密，解密等。
应用层：提供各种服务和应用。
2. 网络拓扑：网络拓扑是指网络中物理或逻辑结构的布局。
有三种常见的拓扑结构：总线型：所有节点都连接在一条通信线上。
星型：所有节点都连接在一个中心节点上。
环型：所有节点形成环状，数据从一个节点传到下一个节点。
3. IP地址：IP地址是网络中唯一一个与其他设备区分的标识符。
IP地址分为IPv4和IPv6。
IPv4：32位二进制数字，通常用4个十进制数表示。
IPv6：128位二进制数字，通常用8组十六进制数表示。
4. 网络通信协议：网络通信协议是计算机进行数据交换的规则和标准。
常见的协议有TCP、UDP、HTTP、FTP等。
TCP和UDP是传输层协议，HTTP和FTP是应用层协议。
TCP协议提供可靠的数据传输，保证数据的完整性和可靠性。
UDP协议速度快，但无法保证数据的可靠传输。
HTTP协议是Web应用最重要的协议，用于浏览器和Web服务器之间的通信FTP协议是文件传输协议，用于文件在计算机之间的传输。
5. 网络设备：网络设备是指用于连接各种设备的硬件，包括路由器、交换机、网卡等。
路由器：用于连接不同网络的设备，确定数据包的最佳路径。
交换机：连接局域网上的设备，通过MAC地址进行数据传输。
网卡：计算机网络接口卡，用于将计算机与网络连接在一起。
计算机中协议指的是
计算机中协议指的是计算机中的协议是一种通信规则集合，用于确定数据通信的方式和格式，以便不同设备或计算机之间可以进行有效的通信。
协议定义了数据传输的规则、数据包的结构和格式、数据的错误校验和纠错、数据的编码和解码方法等。
在计算机网络领域，协议非常重要，因为它们允许不同的设备和系统之间进行互操作性，使得数据的传输和共享更加高效和安全。
在计算机网络中，协议可以分为不同的层次，每个层次负责不同的任务和功能。
这种分层的架构被称为OSI模型（开放系统互联模型），它将网络通信分为七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每个层次使用不同的协议来完成特定的任务，从而实现完整的通信功能。
物理层是最基础的层次，它负责传输比特流（0和1）通过物理介质进行通信。
常见的物理层协议有以太网、无线局域网（Wi-Fi）等。
数据链路层建立在物理层之上，它负责将比特流组织成有意义的数据帧，并进行错误检测和纠正。
常见的数据链路层协议包括以太网协议、PPP（点到点协议）等。
网络层是实现数据包的路由和转发的层次，它负责将数据包从源节点传输到目的节点。
常见的网络层协议有IP（互联网协议）、ICMP（Internet控制消息协议）等。
传输层为应用程序提供端到端的数据传输功能。
常见的传输层协议有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。
会话层负责建立、管理和终止会话（连接）的协议。
表示层负责数据的表示、加密、解密和压缩等。
应用层是最上层的层次，它包含了各种应用程序所使用的协议，如HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）等。
除了OSI模型，还有其他常用的协议集合，如TCP/IP协议族（包括TCP、IP、ICMP、UDP等协议）和HTTP协议等。
协议的定义和实现是计算机网络中的关键问题之一、各种协议需要符合一定的标准和规范，才能确保设备和系统之间的互操作性和数据的安全性。
计算机与internet的连接所用的协议
计算机与internet的连接所用的协议
计算机与Internet的连接所使用的协议是TCP/IP协议。
TCP/IP 协议是网络中的基本通信协议，它是保证网络数据信息及时、完整传输的重要协议。
该协议是四层的体系结构，包括应用层、传输层、网络层和数据链路层，其中TCP协议负责传输控制，IP协议负责按照地址在计算机之间传递信息。
因此，正确答案是TCP/IP协议。
在计算机与Internet的连接中，TCP/IP协议起着至关重要的作用。
以下是其主要的几个方面：
1. 地址管理：IP协议为每一台计算机和网络设备分配一个独特的地址，称为IP地址。
这个地址是全球唯一的，使得每一台设备在网络中都能被准确识别。
2. 数据传输：TCP协议负责数据的可靠传输。
这意味着它能够确保数据在传输过程中不会丢失，也不会被错误地重新排序。
当数据包在网络中传输时，TCP能够确认它们是否已经安全到达。
3. 路由选择：IP协议还负责决定数据包在网络中的最佳路径。
这称为路由选择，它是由网络中的路由器完成的。
4. 服务应用：TCP/IP协议还为各种服务和应用提供了接口，如电子邮件、网页浏览、文件传输等。
这些服务都建立在TCP/IP协议的基础上，使其成为现代互联网的基础。
因此，正是由于TCP/IP协议的可靠性和灵活性，我们才能在全球范围内无缝地使用和访问互联网资源。
第二章 计算机网络协议的体系结构
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(N)实体
(N)服务: 在(N)协议的控制下,(N)层通过(N)实体的工作,可以 向上一层即(N+1)层提供服务.这种服务称为(N)服务.
开放系统A (N+1)层
(N)服务 (N+1)实体 (N)实体 (N)连接 (N)用户
(N)层 (N-1)层
交换原语
(N-1)实体
(N)服务是由以下三部分组成的: (1)(N)实体自己提供的某些功能; (2) (N-1) (2)从(N-1)层及其以下各层以及本地环境得 到的服务; (3)通过与处在另一开放系统中的对等(N)实 体的通信而得到的服务.
(N)SAP (N)CEP (N)连接
二 数据单元
在用户数据传送的过程中,有两种控制信息 存在:一种用于控制对等(N)层之间的信息传送; 另一种用于控制相邻层之间的信息传送.
当用户数据从发送端的应用层传向物理层时,要带上各层的对等层控制信息; 当其从接送端的物理层传向应用层时,各层要将其对接的同等层附加的控制信息取 走. 用户信息在相邻层间传送时,由相邻层控制信息控制,这些控制信息不参加传 送,也不出现在用户信息中,它们只是局部有效.
OSI环境
网络环境 3 2 1 节点 数据通信网 网络环境 3 2 1 节点
APA 7 6 5 4 3 2 1
AP数据 AP数据 数据单元 数据单元 数据单元
APB 7 6 5 4 3 2 1
数据单元 数据单元 比特流 物理媒体
报文 分组 帧
应用进程APA要在OSI中经过复杂的处理过程才能送到对方的应用进程 APB，但这些复杂过程对用户来说都被屏蔽掉了，应用进程APA的数据 好像直接传递给了应用进程APB。同理，OSI环境中两个同样的层次之间， 也好像可将数据（服务单元）直接传送给对方。
应用层常用协议及作用
应用层常用协议及作用应用层是计算机网络体系结构中的最高层，它为用户提供了网络服务和应用程序的接口。
在应用层中，常用的协议有HTTP、FTP、SMTP、POP3、DNS等，它们各自有不同的作用和特点。
1. HTTP（超文本传输协议）：HTTP是应用层最常用的协议之一，它是用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本的协议。
HTTP使用TCP作为传输协议，通过URL来定位资源，并使用请求-响应模型进行通信。
HTTP的作用是实现Web页面的浏览和数据的传输，它支持客户端和服务器之间的交互，使得用户可以通过浏览器访问和获取互联网上的各种资源。
2. FTP（文件传输协议）：FTP是用于在计算机之间传输文件的协议。
FTP使用TCP作为传输协议，通过客户端和服务器之间的控制连接和数据连接来实现文件的上传和下载。
FTP的作用是提供了一个标准的文件传输方式，使得用户可以方便地在不同计算机之间共享和传输文件。
3. SMTP（简单邮件传输协议）：SMTP是用于在计算机之间传输电子邮件的协议。
SMTP使用TCP作为传输协议，通过客户端和服务器之间的交互来实现邮件的发送和接收。
SMTP的作用是实现了电子邮件的传输，使得用户可以通过邮件服务器发送和接收电子邮件。
4. POP3（邮局协议版本3）：POP3是用于从邮件服务器上接收电子邮件的协议。
POP3使用TCP作为传输协议，通过客户端和服务器之间的交互来实现邮件的下载。
POP3的作用是提供了一种标准的方式，使得用户可以通过邮件客户端从邮件服务器上下载电子邮件。
5. DNS（域名系统）：DNS是用于将域名转换为IP地址的协议。
DNS使用UDP 或TCP作为传输协议，通过客户端和服务器之间的交互来实现域名解析。
DNS 的作用是提供了一种分布式的域名解析服务，使得用户可以通过域名访问互联网上的各种资源。
除了上述常用的协议外，还有许多其他的应用层协议，如Telnet、SSH、SNMP、NTP等，它们各自有不同的作用和特点。
计算机网络体系PPT课件
分层所需要完成的功能
层数多少要适当
1
若层数太少， 就会使每一 层的协议太 复杂。
2
层数太多又会 在描述和综合 各层功能的系 统工程任务时 遇到较多的困 难。
网络体系结构
• 网络的体系结构(architecture)是计算机网络 的各层及其协议的集合。
• 计算机网络的体系结构就是这个计算机网 络及其构件所应完成的功能的精确定义。
通信服务模块 网络接入模块
网络 接口
通信网络
网络 接口
通信服务模块 网络接入模块
网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作 例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。
分层的好处
易于维护 ☺ 各层之间是独立的。
灵活性好。 结构上可分割开。 能促进标准化工作。
1.7.2 协议与划分层次
划分层 次划分 层次的 必要性
确信对方已做好接 收和存储文件的准 备。双方协调好一 致的文件格式。
可以将要做的工
作进行如下的划 分。
两个主机将文件 传送模块作为最 高的一层 。剩下
的工作由下面的 模块负责。
两个主机交换文件
主机 1 文文件件传传送送模模块块
只看这两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的
计算机网络体系结构
1.7.1 计算机网络体系结构的形成
1.7.2
协议与划分层次
1.7.3
具有五层协议的体系结构
1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点
1.7.5
TCP/IP的体系结构
1.7.1 计算机网络体系结构的形成
• 相互通信的两个计算机系统必须高度协 调工作才行，而这种“协调”是相当复 杂的。
实体、协议、服务和服务访问点（二）
计算机网络原理 TCP IP参考模型各层的功能
计算机网络原理TCP IP参考模型各层的功能OSI参考模型试图达到全世界的计算机网络都遵循的标准，并将所有的计算机都能方便的互连和交换数据。
但由于OSI标准制定周期较长、协议实现过比较复杂及OSI的层次划分不太合理等原因。
到20世界90年代初期，由于Internet已经在全世界覆盖了相当大的范围，因此网格体系结构得到广泛应用的并不是国际标准的OSI，而应用在Internet上的非国际标准TCP/IP体系结构。
这样，TCP/IP就称为事实上的国际标准。
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：链路层、网络层(即IP层)、传输层(即TCP层)和应用层。
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。
下面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，如图2-5所示。
OSI参考模型TCP/IP参考模型图2-5 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的对应关系TCP/IP最在的一个优点：它是一种可路由协议，这说明它包含了路由器能够解释的网络寻址信息。
TCP/IP也是一种非常灵活的协议，可以在任何网络操作系统或网络介质组合上运行。
不过，由于TCP/IP的灵活性，它可能需要较多的配置工作。
下面我们来学习TCP/IP参考模型各层的功能：1．链路层在TCP/IP参考模型中，对最低层名称很多，一般有链路层、网络访问层、主机-主机层等等。
该层主要功能是接收上一层的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数据传送到网络层。
2．网络层(IP层)网络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。
计算机网络各层数据包的结构（转）
计算机⽹络各层数据包的结构（转）⼀、TCP/IP的层次结构Tcp/ip协议的四个层次TCP、IP协议的分层结构图CP/IP协议与OSI模型的对应关系（五层分法）1、应⽤层：为⽤户的应⽤程序提供接⼝，使⽤户可以访问⽹络。
（IE浏览器就处于应⽤层） HTTP、TFTP、FTP、NFS等属于应⽤层的协议。
是⽤户客户端程序或软件之间使⽤的协议。
HTTP 超⽂本传输协议（浏览⽹页服务） TFTP ⽂件传输协议（较快，但是不可靠） FTP ⽂件传输协议（提供⽂件上传，⽂件下载服务，较慢但是可靠） NFS ⽹络⽂件系统（Unix和Linux系统之间共享⽂件） SMTP 简单邮件传输协议（邮件的发送和转发） POP3 接收邮件（由服务器下载到本地） Talnet (远程登录功能（配置交换机、路由器）) SNMP 简单⽹络管理协议（通过⽹管软件来管理⽹络） DNS 域名系统，将域名解析为IP地址（将百度的域名转换为服务器的IP地址）2、传输层(运输层)：提供端到端的通信（两台计算机上的软件间的连接），对信息流具有调节作⽤。
TCP、UDP属于运输层的协议。
在TCP/IP协议族中，⽹络层IP提供的是⼀种不可靠的服务，，它尽可能的把分组从源节点送到⽬的节点，但是并不提供任何可靠保证。
⽽TCP在不可靠的IP层上提供了⼀个可靠的运输层（参见TCP三次握⼿），为了提供这种可靠的服务，TCP采⽤了超时重传，发送和接收的端到端的确认分组等机制。
TCP 传输控制协议⾯向连接（打电话）可靠服务 在通信之前要先建⽴连接需要同时在线 UDP ⽤户数据报协议⾮⾯向连接（发快递）不可靠不稳定但速度更快传输层-TCP数据包格式 源端⼝(Source Port) ⽬的端⼝(Desination Port) 序列号(Sequence Number)【数据包的序号】 确认号(Acknowledgment Number)（序列号+1）【⽤于指⽰下⼀个数据包序号】 报头的长度(HLEN):以32字节为单位的报头长度 保留域(Reserved)：设置为0 编码位(Code Bits):⽤于控制段的传输（如会话的建⽴和终⽌） 包括：URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN 6个位 SYN（synchronous）：请求建⽴TCP连接 FIN：断开TCP连接 RST：重置TCP连接 ACK：确认、反馈连接情况 PSH：将数据⽴刻送到应⽤层进⾏处理的命令 URG：判断紧急指针是否有效的命令 窗⼝⼤⼩(Windows)：接收⽅能够继续接收的字节数【控制发送的速度】 校验和(Checksum):baokuo TCP报头和数据在内的校验和【判断数据传输是否出错】 紧急指针(Urgent Pointer)：当前序列号到紧急位置的偏移量 选项(Option)：⼚商根据需要⾃定义的内容 MAC地址 数据(Data)：上层协议数据传输层-TCP端⼝号 HTTP：80 端⼝范围是：0-6535（1 --- 255 之间⼀般是知名的端⼝号；256 --- 1023的端⼝号，通常是由Unix系统占⽤（系统占⽤）；1024 ---5000 是⼤多数TCP、IP实现的临时分配；⼤于5000的⼀般是给其他服务预留的（Internet上并不常⽤的服务））端⼝的使⽤TCP的三次握⼿顺序号和确认号TCP滑动窗⼝UDP数据结构3、⽹络层(Internet层)：IP包的封装和路径的选择 ICMP、IP、IGMP是⽹络层的协议。
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计算机网络各层协议
计算机网络是指将地理位置不同的计算机通过通信链路相互连接起来，实现数据交换和共享资源的网络。
计算机网络是由各个层次的协议组成的，每一层协议都有自己的功能和责任。
计算机网络通常被分为七层，从低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每一层都有自己的协议和功能，通过各层之间的相互配合和通信，完成数据的传输和处理。
物理层是计算机网络的最底层，主要负责物理介质的传输，包括信号传输、电缆连接等。
常见的物理层协议有以太网、无线局域网等。
数据链路层负责将一组比特序列组织成合适的帧，并通过物理链路传输数据。
数据链路层的协议有以太网协议、无线局域网协议等。
网络层在两个主机之间提供数据报传输的服务，负责寻址和路由选择。
网络层的协议有IP协议、ICMP协议等。
传输层主要负责两个主机之间的数据传输，提供端对端的可靠性和连接管理。
常见的传输层协议有TCP协议、UDP协议等。
会话层在不同主机上的进程之间建立和维护通信会话。
会话层的协议有RPC协议、SSH协议等。
表示层负责数据的格式化、加密和压缩等操作，确保数据在两个主机之间的正确解释。
常见的表示层协议有JPEG协议、SSL协议等。
应用层是最高层的协议，直接面向用户应用程序，为用户提供各种网络服务。
常见的应用层协议有HTTP协议、DNS协议等。
这七层协议构成了计算机网络的基础框架，实现了计算机网络的功能和效能。
不同层次的协议之间通过接口和协议栈进行交互，完成数据的传输和处理。
数据从应用层经过各个层次的协议封装和处理，最终到达物理层传输，然后再从物理层经过接收方各层的逆向处理，到达应用层供用户使用。
通过七层协议的分工合作，计算机网络能够实现高速、可靠和安全的数据传输。
每一层的协议都有自己的职责和功能，通过各层之间的通信和协同工作，完成数据的传输和处理。
计算机网络在现代社会中发挥着重要作用，使得人们能够方便地进行远程通信、数据共享和资源利用。
同时，计算机网络的不断发展和创新也带来了许多新的挑战和机遇，为未来的网络技术发展提供了广阔的空间。