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物理层
作用 协调通过物理媒体传送比特流时所需要的各种功能。
物理层的通信单位是比特
物理层负责把逐个的比特从一跳(结点)移动到下一跳
接口和媒体的物理特性:定义设备与传输媒体之间的接口特性、传输媒体的类型
比特的表示
数据率 传输速率(transmission rate):每秒发送的比特数
比特的同步: 发送设备和接收设备的时钟必须是同步的
线路配置: 设备与媒体的连接。点对点配置时两个设备通过专用链路连接在一起。多点配置时若干个设备共享一条链路。
物理拓扑:设备如何连成一个网络。设备的连接可使用网状拓扑(每一个设备都和其他所有设备连接),星状拓扑(所有设备都通过中央设备来连接),环状拓扑(每一个设备都连接到下一个设备而形成环),总线拓扑(所有设备都在一个公共链路上)
传输方式: 两设备之间的传输方向:单工、半双工或全双工。单工方式: 只有一个设备可以发送,另一个设备只能接收,是一种单向通信。半双工方式: 两个设备都可以发送和接收,但不能在同一时间进行。全双工方式(双工方式): 两个设备可在同一时间发送和接收。
数据链路层
作用:把物理层( 即原始的传输设施)转换为可靠的链路。
数据链路层的通信单位是 帧
组帧 : 把从网络层收到的比特流划分成可以处理的数据单元,称之为帧(frame)。
物理编址 ( MAC地址) : 如果这些帧需要发送给本网络内的另一个系统,那么数据链路层就要在帧上附加一个首部,指明帧的发送方和/或接收方。
流量控制 : 如果接收方吸收数据的速率小于发送方产生数据的速率,那么数据链路层就应使用流量控制机制来预防接收方因过负荷而无法工作。
差错控制 : 数据链路层增加一些措施来检测并重传受损伤的帧或丢失的帧,因而使物理层增加了可靠性。差错控制通常是在一个帧的后面加上一个尾部来实现。
接入控制 : 当两个或更多的设备连接到同一条链路时,数据链路层就必须决定任一时刻该由哪一个设备对链路有控制权。
网络层
把分组从源点交付到终点,这可能要跨越多个网络(链路)。
如果两个系统连接到同一条链路上,则一般来说就不需要网络层了。
网络层的通信单位是数据报
逻辑编址(子网划分IP地址)
路由选择: 路由器或交换机为数据分组选路或交换
运输层
作用 负责完整报文的进程到进程的交付
网络层管理的是单个分组从源点到终点的交付,运输层则要确保整个报文原封不动地按序到达,它要监督从源点到终点这一级的差错控制和流量控制。
运输层的通信单位可以是报文段,用户数据报或者是分组,取决于运输层使用的具体协议
服务点编址: 运输层的首部必须包括一种称为服务点地址(或端口地址)的地址。网络层将各分组送抵正确的计算机,而运输层则将完整的报文递交给该计算机上正确的进程。
分段与重装: 一个报文被划分成若干个可传输的报文段,每个报文段应包含- -个序号。在报文到达终点时,运输层利用这些序号能够把它们重装起来,同时对在传输时丢失的分组也能够识别并替换为正确的分组。
连接控制: 运输层可以是无连接的,也可以是面向连接的。无连接的运输层把每个报文段看成是独立的数据报,并把报文段交付给终点设备上的运输层。面向连接的运输层在发送报文段之前,先要与终点设备上的运输层建立- .条连接。当全部数据都传送完毕后,连接就被释放掉。
流量控制: 运输层要负责流量控制。不同的是运输层的流量控制是端到端的
差错控制: 运输层要负责差错控制。运输层的差错控制是端到端的,而不是只限于单条链路上的差错控制。纠错通过重传完成
会话层
网络的对话控制器。它用于建立、维持并同步正在通信的系统之间的交互。
对话控制: 会话层允许两个系统进入对话状态。按半双工(在某个时刻单向通信)或全双工(在某个时刻双向通信)方式进行。
同步: 会话层允许进程在数据流中插入若千个检查点(同步点)。崩溃,重传。
表示层
两个系统所交换的信息的语法和语义
转换: 就是在这些不同的编码方法之间提供互操作性。发送方的表示层把信息从与发送方相关的格式转换为一种公共的格式,而接收方的表示层把这种公共格式转换为与接收方相关的格式。
加密: 加密就是发送方把原始信息转换为另一种形式,然后将转换后的报文发送到网络上
压缩: 数据压缩减少了信息中所包含的比特数。
应用层
让用户(不管是人还是软件)能够接入网络
·应用层的通信单位是报文
网络虚拟终端: 物理终端的软件版本,用来使用户能够登录到远程主机上。
文件传送、存取和管理(FTAM): 允许用户访问远程主机中的文件(改变或读取数据)、将文件从远程计算机读取到本地计算机上来使用以及在本机上管理和控制远程计算机中的文件。
邮件服务:提供转发和存储电子邮件的基本功能。
名录服务: 提供分布式数据库源,对全球各种对象和服务信息的存取。
网络层的通信与数据链路层的通信之间有一个很大的区别。网络层上的通信是端到端的通信,另外两个是结点到结点的。
层次化
每一个上层协议都由一个或多个下层协议来支持
实施了TCP/IP协议的互联网需要用到四个级别的地址:物理地址、逻辑地址、端口地址、特定应用地址
物理地址与逻辑地址
物理地址:结点所在的局域网或广域网为该结点指定的地址(最低一级地址),地址长度和格式随网络的不停而变化
绝大多数使用48位(6字节),写成12个十六进制数字:07:01:02:01:2C:4B
逻辑地址:全局性的编制系统用以唯一的标志每台主机(IP)
与底层物理网络无关的全局通信来说必不可少,32位,不存在两台具有相同IP地址的公开编制的实体主机
物理地址逐条而变,逻辑地址、端口地址保持不变
MAC地址和IP地址在标识一个通信主体时都具有唯一性,但只有IP地址具有层次性。
物理地址可以是单播(单个接收者)、多播(一组接收者)或广播(由网络中的所有系统接收)。
逻辑地址可以是单播(单个接收者)、多播(一组接收者)或广播(由网络中的所有系统)。广播地址是有限制的
端口地址:给每个进程指派的标号(十进制表示的16位,例如:753)
特定应用地址:某些应用程序的专门为其量身定做的用户友好型地址。例如:电子邮件地址(如forouzan@fhda.edu)和URL(如www.mhhe.com)。第一个地址指定了一份电子邮件的接收者,第二个地址用来找到全球万维网中的一份文档。