计算机网络概述2

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1.计算机网络分层结构

1.网络分层

计算机网络的七层结构通常指的是 OSI(Open Systems Interconnection)模型,即开放式系统互联模型。OSI 模型是一个用于描述网络协议的分层架构,它将网络通信过程划分为七个层次,每层负责处理不同的通信任务。从底层到顶层,这些层次分别是:

  1. 物理层(Physical Layer): 物理层负责处理与物理介质(如电缆、光纤等)相关的通信任务,包括数据的比特流传输、信号编码、硬件接口等。在这一层,数据以比特(bit)为单位进行传输。
  2. 数据链路层(Data Link Layer): 数据链路层负责建立、维护和断开数据链路,以确保从源到目的地的可靠数据传输。此外,数据链路层还负责进行错误检测和流量控制。在这一层,数据以帧(frame)为单位进行传输。
  3. 网络层(Network Layer): 网络层负责处理网络寻址和路由选择,以确定数据包从源节点到目的节点的最佳路径。网络层使用 IP 地址进行寻址。此外,网络层还负责处理分组和重组数据包。在这一层,数据以数据包(packet)为单位进行传输。
  4. 传输层(Transport Layer): 传输层负责提供端到端的通信服务,包括数据的分段、传输、重组和确认。传输层还负责处理流量控制和差错控制。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)。
  5. 会话层(Session Layer): 会话层负责建立、管理和断开网络中的通信会话。会话层通过会话标识符来区分不同的通信会话,以确保数据流向正确的目的地。
  6. 表示层(Presentation Layer): 表示层负责处理数据的表示和编码问题,以确保发送方和接收方的数据格式兼容。此外,表示层还负责进行数据加密和解密、数据压缩和解压缩等操作。
  7. 应用层(Application Layer): 应用层是网络协议栈的最顶层,负责处理与特定应用程序相关的通信任务。应用层协议通常与用户直接交互,例如 HTTP(超文本传输协议)、FTP(文件传输协议)和 SMTP(简单邮件传输协议)等。 通过将网络通信过程划分为七个层次,OSI 模型有助于简化网络协议的设计.
  • 在实际应用中,网络模型经常会简化为五层模型。五层模型与 OSI 七层模型的主要区别在于它将会话层、表示层和应用层合并为一个层次,并将物理层和数据链路层合并为一个层次。
    1. 物理层和数据链路层(Physical and Data Link Layers): 这个层次结合了 OSI 模型中的物理层和数据链路层,负责处理数据链路的建立、维护和断开,以及物理介质上的比特流传输和信号编码等任务。
  1. 网络层(Network Layer): 网络层与 OSI 模型中的网络层相同,负责处理网络寻址和路由选择,以确定数据包从源节点到目的节点的最佳路径。
  2. 传输层(Transport Layer): 传输层与 OSI 模型中的传输层相同,负责提供端到端的通信服务,包括数据的分段、传输、重组和确认。传输层还负责处理流量控制和差错控制。
  3. 应用层(Application Layer): 这个层次结合了 OSI 模型中的会话层、表示层和应用层,负责处理与特定应用程序相关的通信任务,以及数据的表示和编码问题。

五层模型在实际应用中非常常见,因为它相对于七层模型更加简洁,同时涵盖了网络通信的主要功能。五层模型的应用可以简化网络协议的设计和实现,便于网络设备和协议的互操作。