計算機網路分層協議解析

『壹』 計算機網路的協議分層

為了減少網路設計的復雜性，絕大多數網路採用分層設計方法。所謂分層設計方法，就是按照信息的流動過程將網路的整體功能分解為一個個的功能層，不同機器上的同等功能層之間採用相同的協議，同一機器上的相鄰功能層之間通過介面進行信息傳遞。為了便於理解介面和協議的概念，我們首先以郵政通信系統為例進行說明。人們平常寫信時，都有個約定，這就是信件的格式和內容。首先，我們寫信時必須採用雙方都懂的語言文字和文體，開頭是對方稱謂，最後是落款等。這樣，對方收到信後，才可以看懂信中的內容，知道是誰寫的，什麼時候寫的等。當然還可以有其他的一些特殊約定，如書信的編號、間諜的密寫等。信寫好之後，必須將信封裝並交由郵局寄發，這樣寄信人和郵局之間也要有約定，這就是規定信封寫法並貼郵票。在中國寄信必須先寫收信人地址、姓名，然後才寫寄信人的地址和姓名。郵局收到信後，首先進行信件的分揀和分類，然後交付有關運輸部門進行運輸，如航空信交民航，平信交鐵路或公路運輸部門等。這時，郵局和運輸部門也有約定，如到站地點、時間、包裹形式等等。信件運送到目的地後進行相反的過程，最終將信件送到收信人手中，收信人依照約定的格式才能讀懂信件。如圖所示，在整個過程中，主要涉及到了三個子系統、即用戶子系統，郵政子系統和運輸子系統。各種約定都是為了達到將信件從一個源點送到某一個目的點這個目標而設計的，這就是說，它們是因信息的流動而產生的。可以將這些約定分為同等機構間的約定，如用戶之間的約定、郵政局之間的約定和運輸部門之間的約定，以及不同機構間的約定，如用戶與郵政局之間的約定、郵政局與運輸部門之間的約定。雖然兩個用戶、兩個郵政局、兩個運輸部門分處甲、乙兩地，但它們都分別對應同等機構，同屬一個子系統；而同處一地的不同機構則不在一個子系統內，而且它們之間的關系是服務與被服務的關系。很顯然，這兩種約定是不同的，前者為部門內部的約定，而後者是不同部門之間的約定。 在計算機網路環境中，兩台計算機中兩個進程之間進行通信的過程與郵政通信的過程十分相似。用戶進程對應於用戶，計算機中進行通信的進程（也可以是專門的通信處理機〕對應於郵局，通信設施對應於運輸部門。為了減少計算機網路設計的復雜性，人們往往按功能將計算機網路劃分為多個不同的功能層。網路中同等層之間的通信規則就是該層使用的協議，如有關第N層的通信規則的集合，就是第N層的協議。而同一計算機的不同功能層之間的通信規則稱為介面（ i n t e r f a c e），在第N層和第（N+ 1）層之間的介面稱為N /（N+ 1）層介面。總的來說，協議是不同機器同等層之間的通信約定，而介面是同一機器相鄰層之間的通信約定。不同的網路，分層數量、各層的名稱和功能以及協議都各不相同。然而，在所有的網路中，每一層的目的都是向它的上一層提供一定的服務。協議層次化不同於程序設計中模塊化的概念。在程序設計中，各模塊可以相互獨立，任意拼裝或者並行，而層次則一定有上下之分，它是依數據流的流動而產生的。組成不同計算機同等層的實體稱為對等進程（ peer process）。對等進程不一定非是相同的程序，但其功能必須完全一致，且採用相同的協議。分層設計方法將整個網路通信功能劃分為垂直的層次集合後，在通信過程中下層將向上層隱蔽下層的實現細節。但層次的劃分應首先確定層次的集合及每層應完成的任務。劃分時應按邏輯組合功能，並具有足夠的層次，以使每層小到易於處理。同時層次也不能太多，以免產生難以負擔的處理開銷。計算機網路體系結構是網路中分層模型以及各層功能的精確定義。對網路體系結構的描述必須包括足夠的信息，使實現者可以為每一功能層進行硬體設計或編寫程序，並使之符合相關協議。但我們要注意的是，網路協議實現的細節不屬於網路體系結構的內容，因為它們隱含在機器內部，對外部說來是不可見的。現在我們來考查一個具體的例子：在圖1 - 11所示的5層網路中如何向其最上層提供通信。在第5層運行的某應用進程產生了消息M，並把它交給第4層進行發送。第4層在消息M前加上一個信息頭（h e a d e r），信息頭主要包括控制信息（如序號）以便目標機器上的第4層在低層不能保持消息順序時，把亂序的消息按原序裝配好。在有些層中，信息頭還包括長度、時間和其他控制欄位。在很多網路中，第4層對接收的消息長度沒有限制，但在第3層通常存在一個限度。因此，第3層必須將接收的入境消息分成較小的單元如報文分組（ p a c k e t），並在每個報文分組前加上一個報頭。在本實例中，消息M被分成兩部分：M 1和M 2。第3層確定使用哪一條輸出線路，並將報文傳給第2層。第2層不僅給每段消息加上頭部信息，而且還要加上尾部信息，構成新的數據單元，通常稱為幀（ f r a m e），然後將其傳給第1層進行物理傳輸。在接收方，報文每向上遞交一層，該層的報頭就被剝掉，決不可能出現帶有N層以下報頭的報文交給接收方第N層實體的情況。要理解圖1 - 11示意圖，關鍵要理解虛擬通信與物理通信之間的關系，以及協議與介面之間的區別。比如，第4層的對等進程，在概念上認為它們的通信是水平方向地應用第四層協議。每一方都好像有一個叫做「發送到另一方去」的過程和一個叫做「從另一方接收」的過程，盡管實際上這些過程是跨過3 / 4層介面與下層通信而不是直接同另一方通信。抽象出對等進程這一概念，對網路設計是至關重要的。有了這種抽象技術，網路設計者就可以把設計完整的網路這種難以處理的大問題，劃分成設計幾個較小的且易於處理的問題，即分別設計各層。

『貳』 怎樣理解tcp\ip協議的分層。

TCP/IP通訊協議採用了4層的層級結構，每一層都呼叫它的下一層所提供的網路來完成自己的需求。這4層分別為：
1、應用層：應用程序間溝通的層，如簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協議（FTP）、網路遠程訪問協議（Telnet）等。
2、傳輸層：在此層中，它提供了節點間的數據傳送，應用程序之間的通信服務，主要功能是數據格式化、數據確認和丟失重傳等。如傳輸控制協議（TCP）、用戶數據報協議（UDP）等，TCP和UDP給數據包加入傳輸數據並把它傳輸到下一層中，這一層負責傳送數據，並且確定數據已被送達並接收。
3、互連網路層：負責提供基本的數據封包傳送功能，讓每一塊數據包都能夠到達目的主機（但不檢查是否被正確接收），如網際協議（IP）。
4、網路介面層（主機-網路層）：接收IP數據包並進行傳輸，從網路上接收物理幀，抽取IP數據報轉交給下一層，對實際的網路媒體的管理，定義如何使用實際網路（如Ethernet、Serial Line等）來傳送數據。

『叄』 tcp/ip協議按什麼分層,寫出每一層協議實現的功能

簡述TCP/IP協議的分層結構是數據鏈路層 、網路層、傳輸層、應用層。

1.數據鏈路層：
數據鏈路層是物理傳輸通道，可使用多種傳輸介質傳輸，可建立在任何物理傳輸網上。比如光纖、雙絞線等。
2.網路層：其主要功能是要完成網路中主機間「分組」(Packet)的傳輸。
含有4個協議：
（1）網際協議IP
負責分組數據的傳輸，各個IP數據之間是相互獨立的。
（2）互聯網控制報文協議ICMP
IP層內特殊的報文機制，起控製作用，能發送報告差錯或提供有關意外情況的信息，因為ICMP的數據報通過IP送出因此功能上屬於網路的第3層。
3）地址轉換協議ARP
為了讓差錯或意外情況的信息能在物理網上傳送到目的地，必須知道彼此的物理地址，這樣就存在把互聯網地址（是32位的IP地址來標識，是一種邏輯地址）轉換為物理地址的要求，這就需要在網路層上有一組服務（協議）能將IP地址轉換為相應的網路地址，這組協議就是APP.（可以把互聯網地址看成是外識別地址和物理地址看成是內識別地址）
（4）反向地址轉換協議RARP
RARP用於特殊情況，當只有自己的物理地址沒有IP地址時，可通過RARP獲得IP地址，如果遇到斷電或重啟狀態下，開機後還必需再使用RARP重新獲取IP地址，廣泛用於獲取無盤工作站的IP地址。
3.傳輸層：其主要任務是向上一層提供可靠的端到端（End-to-End）服務，確保「報文」無差錯、有序、不丟失、無重復地傳輸。它向高層屏蔽了下層數據通信的細節，是計算機通信體系結構中最關鍵的一層。包含以下2個重要協議：
（1）TCP :
TCP是TCP/IP體系中的傳輸層協議處於第4層傳輸層，負責數據的可靠傳輸（「三次握手」-建立連接、數據傳送、關閉連接）。
（2）UDP:
和TCP相比，數據傳輸的可靠性低，適合少量的可靠性要求不高的數據傳輸。
4.應用層：應用層確定進程間通信的性質，以滿足用戶的需要。
在應用層提供了多個常用協議。
①Telnet(Remote Login)：遠程登錄
②FTP(File Transfer Protocol)：文件傳輸協議
③SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)：簡單郵件傳輸協議
④POP3（Post Office Protocol 3）：第三代郵局協議
⑤HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）：超文本傳輸協議
⑥NNTP（Network News Transfer Protocol）：網路新聞傳輸協議

『肆』 TCP/IP模型網路有幾層各層的主要協議分別是什麼

你好
1:分4層:從下到上分別是:網路介面層,互聯層,傳輸層,應用層
網路介面層:負責通過網路發送數據和接收IP報文
互聯層:負責把報文分組發送到目的主機{1.處理來自傳輸層的發送請求.<br/>2.處理接收的數據<br/>3.處理互聯的路徑,流控和擁塞問題<br/>}
傳輸層:負責進程中端對端通信.
應用層:包括所有的高層協議,不斷增加新的協議.

2:TCP/IP是用於計算機通信的一組協議，我們通常稱它為TCP/IP協議族。它是70年代中期美國國防部為其ARPANET廣域網開發的網路體系結構和協議標准，以它為基礎組建的INTERNET是目前國際上規模最大的計算機網路，正因為INTERNET的廣泛使用，使得TCP/IP成了事實上的標准。之所以說TCP/IP是一個協議族，是因為TCP/IP協議包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等許多協議，這些協議一起稱為TCP/IP協議。以下我們對協議族中一些常用協議英文名稱和用途作一介紹：
TCP(Transport Control Protocol)傳輸控制協議

IP(Internetworking Protocol)網間網協議

UDP(User Datagram Protocol)用戶數據報協議

ICMP(Internet Control Message Protocol)互聯網控制信息協議

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)簡單郵件傳輸協議

SNMP(Simple Network manage Protocol)簡單網路管理協議

FTP(File Transfer Protocol)文件傳輸協議

ARP(Address Resolation Protocol)地址解析協議

從協議分層模型方面來講，TCP/IP由四個層次組成：網路介面層、網間網層、傳輸層、應用層。其中：

網路介面層 這是TCP/IP軟體的最低層，負責接收IP數據報並通過網路發送之，或者從網路上接收物理幀，抽出IP數據報，交給IP層。

網間網層 負責相鄰計算機之間的通信。其功能包括三方面。一、處理來自傳輸層的分組發送請求，收到請求後，將分組裝入IP數據報，填充報頭，選擇去往信宿機的路徑，然後將數據報發往適當的網路介面。二、處理輸入數據報：首先檢查其合法性，然後進行尋徑——假如該數據報已到達信宿機，則去掉報頭，將剩下部分交給適當的傳輸協議；假如該數據報尚未到達信宿，則轉發該數據報。三、處理路徑、流控、擁塞等問題。

傳輸層 提供應用程序間的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠傳輸。為實現後者，傳輸層協議規定接收端必須發回確認，並且假如分組丟失，必須重新發送。

應用層 向用戶提供一組常用的應用程序，比如電子郵件、文件傳輸訪問、遠程登錄等。遠程登錄TELNET使用TELNET協議提供在網路其它主機上注冊的介面。TELNET會話提供了基於字元的虛擬終端。文件傳輸訪問FTP使用FTP協議來提供網路內機器間的文件拷貝功能

『伍』 計算機網路各層用的協議

物理層 ： O S I 模型的最低層或第一層，該層包括物理連網媒介，如電纜連線連接器。物理層的協議產生並檢測電壓以便發送和接收攜帶數據的信號。在你的桌面P C 上插入網路介面卡，你就建立了計算機連網的基礎。換言之，你提供了一個物理層。盡管物理層不提供糾錯服務，但它能夠設定數據傳輸速率並監測數據出錯率。網路物理問題，如電線斷開，將影響物理層。
用戶要傳遞信息就要利用一些物理媒體，如雙絞線、同軸電纜等，但具體的物理媒體並不在OSI的7層之內，有人把物理媒體當做第0層，物理層的任務就是為它的上一層提供一個物理連接，以及它們的機械、電氣、功能和過程特性。如規定使用電纜和接頭的類型、傳送信號的電壓等。在這一層，數據還沒有被組織，僅作為原始的位流或電氣電壓處理，單位是比特。
數據鏈路層： O S I 模型的第二層，它控制網路層與物理層之間的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理線路上進行數據的可靠傳遞。為了保證傳輸，從網路層接收到的數據被分割成特定的可被物理層傳輸的幀。幀是用來移動數據的結構包，它不僅包括原始數據，還包括發送方和接收方的網路地址以及糾錯和控制信息。其中的地址確定了幀將發送到何處，而糾錯和控制信息則確保幀無差錯到達。 如果在傳送數據時，接收點檢測到所傳數據中有差錯，就要通知發送方重發這一幀。
數據鏈路層的功能獨立於網路和它的節點和所採用的物理層類型，它也不關心是否正在運行 Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。有一些連接設備，如交換機，由於它們要對幀解碼並使用幀信息將數據發送到正確的接收方，所以它們是工作在數據鏈路層的。
網路層： O S I 模型的第三層，其主要功能是將網路地址翻譯成對應的物理地址，並決定如何將數據從發送方路由到接收方。
網路層通過綜合考慮發送優先權、網路擁塞程度、服務質量以及可選路由的花費來決定從一個網路中節點A 到另一個網路中節點B 的最佳路徑。由於網路層處理路由，而路由器因為即連接網路各段，並智能指導數據傳送，屬於網路層。在網路中，「路由」是基於編址方案、使用模式以及可達性來指引數據的發送。
傳輸層： O S I 模型中最重要的一層。傳輸協議同時進行流量控制或是基於接收方可接收數據的快慢程度規定適當的發送速率。除此之外，傳輸層按照網路能處理的最大尺寸將較長的數據包進行強制分割。例如，乙太網無法接收大於1 5 0 0 位元組的數據包。發送方節點的傳輸層將數據分割成較小的數據片，同時對每一數據片安排一序列號，以便數據到達接收方節點的傳輸層時，能以正確的順序重組。該過程即被稱為排序。
工作在傳輸層的一種服務是 T C P / I P 協議套中的T C P （傳輸控制協議），另一項傳輸層服務是I P X / S P X 協議集的S P X （序列包交換）。
會話層： 負責在網路中的兩節點之間建立和維持通信。 會話層的功能包括：建立通信鏈接，保持會話過程通信鏈接的暢通，同步兩個節點之間的對 話，決定通信是否被中斷以及通信中斷時決定從何處重新發送。
你可能常常聽到有人把會話層稱作網路通信的「交通警察」。當通過撥號向你的 I S P （網際網路服務提供商）請求連接到網際網路時，I S P 伺服器上的會話層向你與你的P C 客戶機上的會話層進行協商連接。若你的電話線偶然從牆上插孔脫落時，你終端機上的會話層將檢測到連接中斷並重新發起連接。會話層通過決定節點通信的優先順序和通信時間的長短來設置通信期限
表示層： 應用程序和網路之間的翻譯官，在表示層，數據將按照網路能理解的方案進行格式化；這種格式化也因所使用網路的類型不同而不同。
表示層管理數據的解密與加密，如系統口令的處理。例如：在 Internet上查詢你銀行賬戶，使用的即是一種安全連接。你的賬戶數據在發送前被加密，在網路的另一端，表示層將對接收到的數據解密。除此之外，表示層協議還對圖片和文件格式信息進行解碼和編碼。
應用層： 負責對軟體提供介面以使程序能使用網路服務。術語「應用層」並不是指運行在網路上的某個特別應用程序 ，應用層提供的服務包括文件傳輸、文件管理以及電子郵件的信息處理。

『陸』 TCP/IP網路體系結構中，各層內分別有什麼協議，每一種協議的作用是什麼

一、TCP/IP網路體系結構中，常見的介面層協議有：
Ethernet 802.3、Token Ring 802.5、X.25、Frame relay、HDLC、PPP ATM等。
1.網路層
網路層包括：IP(Internet Protocol）協議、ICMP(Internet Control Message Protocol) 、控制報文協議、ARP(Address Resolution Protocol）地址轉換協議、RARP(Reverse ARP)反向地址轉換協議。
2.傳輸層
傳輸層協議主要是：傳輸控制協議TCP(Transmission Control Protocol）和用戶數據報協議UDP(User Datagram protocol）。
3.應用層
應用層協議主要包括如下幾個：FTP、TELNET、DNS、SMTP、RIP、NFS、HTTP。

二、TCP/IP網路體系結構中，每一種協議的作用有：

1. TCP/IP協議不依賴於任何特定的計算機硬體或操作系統，提供開放的協議標准，即使不考慮Internet，TCP/IP協議也獲得了廣泛的支持。所以TCP/IP協議成為一種聯合各種硬體和軟體的實用系統。

2.TCP/IP協議並不依賴於特定的網路傳輸硬體，所以TCP/IP協議能夠集成各種各樣的網路。用戶能夠使用乙太網（Ethernet）、令牌環網（Token Ring Network）、撥號線路（Dial-up line）、X.25網以及所有的網路傳輸硬體。

3.統一的網路地址分配方案，使得整個TCP/IP設備在網中都具有惟一的地址

4.標准化的高層協議，可以提供多種可靠的用戶服務。

『柒』 TCP/IP協議劃分為幾個層次各個層次的作用是什麼

TCP/IP協議共劃分為4個層次，各個層次的作用如下：

1、鏈路層

鏈路層有時也稱作數據鏈路層或網路介面層，通常包括操作系統中的設備驅動程序和計算機中對應的網路介面卡。

它們一起處理與電纜（或其他任何傳輸媒介）的物理介面細節。把鏈路層地址和網路層地址聯系起來的協議有ARP（Address Resolution Protocol，地址解析協議）和RARP（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址解析協議）。

2、網路層

網路層處理分組在網路中的活動，例如分組的選路。在TCP/IP協議族中，網路層協議包括IP協議（Internet Protocol，網際協議）、ICMP協議（Internet Control Message Protocol，網際控制報文協議）和IGMP協議（Internet Group Management Protocol，網際組管理協議）。

3、傳輸層

傳輸層主要為兩台主機上的應用程序提供端到端的通信。在TCP/IP協議族中，有兩個互不相同的傳輸協議：TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）和UDP（User Datagram Protocol，用戶數據報協議）。

4、應用層

應用層負責處理特定的應用程序細節。幾乎各種不同的TCP/IP實現都會提供下面這些通用的應用程序：Telnet遠程登錄、SMTP、FTP、HTTP應用層負責處理特定的應用程序細節。幾乎各種不同的TCP/IP實現都會提供下面這些通用的應用程序：Telnet遠程登錄、SMTP、FTP、HTTP等。

(7)計算機網路分層協議解析擴展閱讀：

TCP/IP協議的特點：

（1）協議標準是完全開放的，可以供用戶免費使用，並且獨立於特定的計算機硬體與操作系統。

（2）獨立於網路硬體系統，可以運行在廣域網，更適合於互聯網。

（3）網路地址統一分配，網路中每一設備和終端都具有一個唯一地址。

（4）高層協議標准化，可以提供多種多樣可靠網路服務。

『捌』 誰幫我總結一下計算機網路中各層的協議及協議詳細內容 不勝感激

OSI模型 還是TCP/IP模型呢？
應用層Application Layer (台灣翻：應用層) 7 用戶的應用程序和網路之間的介面 老闆
表示層Presentation Layer (台灣：展現層) 6 協商數據交換格式 相當公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理
會話層Session Layer (台灣：會談層) 5 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書
傳輸層Transport Layer (台灣：傳輸層) 4 提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員
網路層Network Layer (台灣：網路層) 3 使用權數據路由經過大型網路 相當於郵局中的排序工人 數據鏈路層Data Link Layer (台灣：資料鏈結層) 2 決定訪問網路介質的方式 相當於郵局中的裝拆箱工人
物理層Physical Layer (台灣：實體層) 1 將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號 相當於郵局中的搬運工人
應用層的協議 基本上應用程序里都有SMTP協議 HTTP FTP 基本開始菜單
會話層 傳輸層無具體協議
傳輸層 TCP UDP 傳輸層協議提供計算機之間的通信會話，並確保數據在計算機之間可靠地傳輸
網路層協議提供所謂的鏈路服務，這些協議可以處理定址和路由信息、錯誤檢測和重傳請求。 網路層協議包括： IP ARP協議 ICMP協議(ping命令靠這個協議完成)
數據鏈路層 數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。 在這一層，數據的單位稱為幀（frame）。 數據鏈路層協議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等
物理層 物理層規定了激活、維持、關閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的物理媒體。 在這一層，數據的單位稱為比特（bit）。 屬於物理層定義的典型規范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
TCP/IP模型 是把OSI的五六七層合稱 應用層 傳輸層名字沒變。 網路層改稱網際互聯層.第一二層合稱網路訪問層

『玖』 為什麼計算機網路協議都是分層的

計算機網路的理解上，人們往往進行分層處理，OSI、TCP/IP都是將這個網路體系工作的流程進行了層次化的劃分，進行層次劃分優點有以下幾點：

(1)各層之間是獨立的。某一層並不需要知道它的下一層是如何實現的，而僅僅需要知道該層通過層間的介面所提供的服務。這樣，整個問題的復雜程度就下降了。也就是說上一層的工作如何進行並不影響下一層的工作，這樣我們在進行每一層的工作設計時只要保證介面不變可以隨意調整層內的工作方式。

(2)靈活性好。當任何一層發生變化時，只要層間介面關系保持不變，則在這層以上或以下各層均不受影響。當某一層出現技術革新或者某一層在工作中出現問題時不會連累到其他層的工作，排除問題時也只需要考慮這一層單獨的問題即可。

(3)結構上可分割開。各層都可以採用最合適的技術來實現。技術的發展往往是不對稱的，層次化的劃分有效避免了木桶效應，不會因為某一方面技術的不完善而影響整體的工作效率。

(4)易於實現和維護。這種結構使得實現和調試一個龐大又復雜的系統變得易於處理，因為整個的系統已被分解為若干個相對獨立的子系統。進行調試和維護時，可以對每一層進行單獨的調試，避免了出現找不到問題、解決錯問題的情況。

(5 能促進標准化工作。因為每一層的功能及其所提供的服務都已有了精確的說明。標准化的好處就是可以隨意替換其中的某幾層，對於使用和科研來說十分方便。