網路層如何實現通信

㈠ tcp/ip協議包含哪四層,會有什麼功能

TCP/IP協議包括四個層次：網路介面層、網路層、傳輸層、應用層。

功能：

1、網路介面層

主要用於實現與傳輸媒介相關的物理特性，由下而上來看，對於接收到的物理幀數據，得到IP數據包，交給網路層；由上而下來看，從網路層接收到IP數據包封裝成幀數據，發送到網路中。

2、網路層：

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。

處理輸入數據報：首先檢查其合法性，然後進行尋徑--假如該數據者銷報已到達信宿機，則去掉報頭，將剩下部分交給適當的傳輸協議；核睜假如該數據報尚未到達信宿，則轉發該數據報。處理路徑、流控、擁塞等問題。

3、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，即耳熟能詳的「三次握手」過程，從而提供可靠的數據傳輸。

4、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。

(1)網路層如何實現通信擴展閱讀：

各層協議：

網路層中的協議主要有IP，ICMP，IGMP等，由於它包含了IP協議模塊，所以它是所有基於TCP/IP協議網路的核心。

傳輸層上的主要協議是TCP和UDP。正如網路層控制著主機之間的數據傳遞，傳輸層控制著那些將要進入網路層的數據。

兩個協議就是它管理這些數據的兩種方式：TCP是一個基首氏游於連接的協議；UDP則是面向無連接服務的管理方式的協議。

TCP/IP協議的主要特點

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。

㈡ 如何在三層交換機上ping通不同VLAN的主機

要實現不同VLAN之間相互通信，就要用到三層VLANIF介面方案。這是一種通過計算機網路體系結構中第三層（網路層）來實現VLAN間通信的解決方案。每個VLAN都可以配置一個三層VLANIF邏輯介面，而這些VLANIF介面就作為對應VLAN內部用戶主機的預設網關，通過三層交換機內部的IP路由功能可以實現同一交換機上不同VLAN的三層互通，不同交換機上不同VLAN間的三層互通需要配置各VLANIF介面所在網段間的路由。
這里具體舉個例子：
假設在三層交換機上建了2個VLAN，VLAN 10和VLAN 20，現在要2個VLAN之間的PC能相互PING通，vlan 10包括交換機1-4口，vlan 20包括交換機5-8口。
1、system
2、vlan 10（建立vlan 10）
3、port g1/0/1 to g1/0/4（1到4口劃歸vlan 10）
4、int vlan 10
5、ip address 172.23.10.254 255.255.255.0
6、vlan 20（建立vlan 20）
7、port g1/0/5 to g1/0/8（1到4口劃歸vlan 10）
8、int vlan 20
9、ip address 172.23.11.254 255.255.255.0
10、ip routing（路由開啟，現在都是默認開啟的，可省略）
11、save
屬於vlan10的PC IP設置
IP：172.23.10.X
MASK：255.255.255.0
GATEWAY：172.23.10.254
屬於vlan20的PC IP設置
IP：172.23.20.X
MASK：255.255.255.0
GATEWAY：172.23.20.254
這樣不同VLAN的PC就可以互通了

㈢ 如何實現網間進程通信

網間進程通信首先必須解決以下問題。
(1)網間進程的標識問題。在同一主機中，不同的進程可以用進程號（Process ID）唯一標識。
但在網路環境下，各主機獨立分配的進程號已經不能唯一地標識一個進程。例如，主機A中某進
程的進程號是5，在B機中也可以存在5號進程，進程號不再唯一了，因此，在網路環境下，僅
僅說「5號進程」就沒有意義了。
(2)與網路協議棧連接的問題。網間進程的通信實際是藉助網路協議棧實現的。應用進程
把數據交給下層的傳輸層協議實體，調用傳輸層提供的傳輸服務，傳輸層及其下層協議將數
據層層向下遞交，最後由物理層將數據變為信號，發送到網上，經過各種網路設備的尋徑和
存儲轉發．才能到達目的端主機，目的端的網路協議棧再將數據層層上傳，最終將數據送交
接收端的應用進程，這個過程是非常復雜的。但是對於網路編程來說，必須要有一種非常簡
單的方法，來與網路協議棧連接。這個問題是通過定義套接字網路編程介面來解決的。
(3)多重協議的識別問題。現行的網路體系結構有很多，如TCP/IP. IPX/SPX等，操作系統
往往支持眾多的網路協議。不同協議的工作方式不同，地址格式也不同，因此網間進程通信還要解
決多重協議的識別問題。
(4)不同的通信服務的問題。隨著網路應用的不同，網間進程通信所要求的通信服務就會
有不同的要求。例如，文件傳輸服務，傳輸的文件可能很大，要求傳輸非常可靠，無差錯，無
亂序，無丟失；下載了一個程序，如果丟了幾個位元組，這個程序可能就不能用了。但對於網上
聊天這樣的應用，要求就不高。因此，要求網路應用程序能夠有選擇地使用網路協議棧提供的
網路通信服務功能。在TCP/IP協議簇中，在傳輸層有TCP和UDP這兩個協議，TCP提供可靠
的數據流傳輸服務，UDP提供不可靠的數據報傳輸服務。深入了解它們的工作機制，對於網路
編程是非常必要的。
具體請看http://www.zhaojing520.com/thread-214-1-1.html?_dsign=9cd875fb

㈣ 計算機網路（三）——網路層

網路層的 目的 是實現在任意結點間進行數據報傳輸，它的目的與鏈路層、物理層不是一樣的嗎？但是通過它數據可以在更大的網路中傳輸。

為了能使數據更好地在更大的網路中傳輸，網路層主要實現三個功能： 異構網路互聯 、 路由與轉發 和 擁塞控制 。

我們知道，在物理層、鏈路層，可以使用不同的傳輸介質和拓撲結構將幾台、十幾台主機連接在一起形成一個小型的區域網，把這些組成結構不完全相同的區域網稱為異構網，因此將它們連接擴大成更大的網路，需要一個類似轉接頭的設備——路由器，路由器不僅僅可以連接異構網，還能隔離沖突域和廣播域，依照IP地址轉發。

下圖對集線器、網橋、交換機和路由器能否隔離沖突域和廣播域進行比較：

路由器作為連接多個網路的結點，不僅需要完成對數據的分組轉發，還要選擇傳輸路徑，因此路由器主要由 路由選擇 和 分組轉發 組成。

網路層最重要的功能是 路由與轉發 功能。路由也就是選擇一條合適的路，轉發則是在這條路上遵守協議。這有點像從某個多個國家的交界城市自駕，選其中一條路，那麼就遵守這個國家的交通協議。

數據通過一個又一個路由器到達目的地址，路由器怎麼知道數據應該從哪個埠出發才能到達目的地呢？這就需要構造路由表。
路由表有兩種構造方式： 靜態 和 動態 。

一個個小網路可以構成一個區域，足夠多的區域互連成一個網路，多個網路又形成巨大的互聯網。要想讓數據高效在網路中傳輸，採用「分而治之」的理念。
將互聯網分為許多較小的自治系統，系統有權決定自己內部採用什麼路由協議，這便是層次路由。通過層次路由便可以採用靈活的協議傳輸數據。數據在自治系統內傳輸採用 內部網關協議 而自治系統之間則採用 外部網關協議 。

內部網關協議有兩種協議： 路由信息協議（RIP） 和 開放最短路徑優先協議（OSPF）

外部網關協議則是邊界網關協議（BGP）。內部網關協議服務某個自治系統，范圍較小，所以盡可能有效地從源站送到目的站，也就是找到一條最佳路徑。而外部網關協議需要面對更大的網路范圍和網路環境，因此更關注的找到比較好的路徑，也就是不能兜圈子。

BGP工作原理：

將三種路由協議進行比較：

構建大規模、異構網路的互聯網除了硬體的支持外，還需要建立協議以實現數據報傳輸服務——IP協議。
目前IP協議有兩個版本：IPv4和IPv6。

現在主流的IP協議版本還是IPv4。

IP數據報主要由首部和數據部分組成，由TCP報文段封裝到數據部分，再在前端加上一些描述信息的首部，其格式如下圖：

IP協議使用分組轉發，當報文過大時需要分片。分片的思路如下：

如果把IP數據報看作是信，那麼首部中的源地址與目的地址則分別是發信地址和郵件地址。為了方便路由計算這些地址，並且使IP地址足夠使用，因此將IP地址進行分類。

IP地址的格式 ： {<網路號>,<主機號>}，網路號標志主機所連接的網路，主機號標志該主機，每個IP地址都是唯一的。

IP地址分類 如下：

通過分類，可以計算每個網路中最大的主機數：

網路地址轉換（NAT）是一種轉換機制，將專用網路地址轉換為公用地址，目的是為了對外隱藏內部管理的IP地址，這樣不僅可以保證網路安全，還可以解決IP地址不足問題。
當路由器接收到的目的地址是私有地址則一律不進行轉發，而如果是公用地址，則是用NAT轉換表將源IP及埠號映射成全球IP號，然後從WAN埠發送到網際網路上。

IP地址有A、B、C類網路號，如果把A類網路號分給一個廣播域，那麼這個廣播域可以接入16,777,212台主機，然而一個廣播域不可能融入這么多台主機，因為這樣會導致廣播域過飽和而癱瘓，而只給其分配一定數量的網路號，則會浪費大量的IP地址。因此在IP地址中增加一個「子網號欄位」，將IP地址劃分為三級，即IP地址={<網路號>,<子網號>,<主機號>}，也就是從主機號中借用幾個比特號作為子網號，這個子網號是對內劃分的，對外仍舊表現為二級IP地址。

主機或路由器如何判斷一個網路是否進行子網劃分了呢？——利用子網掩碼。

CIDR是 無分類 域間路由器選擇，目的是消除A、B、C類網路劃分，這樣可以大幅度提高IP地址空間利用率。相比較子網掩碼劃分，它更加靈活。

上圖中，如果R1收到前綴為206.1的IP地址，它只需要轉發給R2，具體發往網路1還是網路2，則由R2計算得出。

通過IP地址，可以將數據從某個網路傳輸到目的網路，但是把信息發送給哪台主機呢？由於路由器的隔離，IP網路沒辦法使用廣播方式查找MAC地址，只有通過鏈路層的MAC地址以廣播方式定址。
因此，IP協議還包括三個協議—— ARP、DHCP和ICMP ，共同配合完成數據轉發。

IPv6是解決IP地址耗盡的根本手段。它與IPv4的報文形式差別如下圖：

IPv6與IPv4地址通信示意圖：

在通信過程中，如果分組過量而導致網路性能下降，會產生擁塞。

擁塞的控制方式：

㈤ 用自己話描述TCP五層模式間如何通信

TCP五層模型是計算機網路中一種常見的通信模型，由應用層、傳輸層、網路層、數據鏈路層和物理層構成。

在TCP五層模型中，不同層之間的通信可以描述如下：

• 應用層通信：應用層協議通過傳輸層協議（TCP或UDP）與傳輸層通信，並通過Socket介面與操作系統進行交互。應用層協議（例如HTTP、FTP、SMTP等）負責應用程序之間的數據交換，傳輸層協議則負責管理數據傳輸的可靠性和流量控槐源制。

• 傳輸層通信：傳輸層協議通過網路層協議（IP協議）與網路層通信，負責將應用層數據分段傳輸，並對數據進行錯誤檢測和糾正。傳輸層協議（例如TCP和UDP）提供端到端的數據傳輸服務，負責數據可靠性、流量控制和擁塞控制等。

• 網路層通信：網路層協議（例如IP協議）通過數據鏈路層協議（例如Ethernet）與數據鏈路層通信，負責將數據包從源地址傳輸到目標地址。網路層協議負責路由選擇、IP地址分配和數據包轉發等功能。

• 數據鏈路層通信：數據鏈路層協議通過物理層協議（例如光纖、網線等）與物理層通信，負責將數據包轉換為物理信號進行傳輸。數據鏈路層協議負責數據的可靠傳輸、差錯檢測和糾正等功能。

• 物理層通信：物理層協議負責將數字信號轉換為模擬信號，並通過物理介質（例如光纖、網線等）進行傳輸。物理層協議負責物理信號的發送和接收，保證數據在纖陪物理層的正確傳輸。

綜上所述，TCP五層模型中不同層之間的通毀明蠢信是基於各自的協議進行的，每一層都提供特定的服務，實現了不同層之間的分離和互相配合。通過TCP五層模型，計算機之間可以進行可靠的數據傳輸，使得網路通信更加高效和安全。

㈥ TCP/IP有哪幾層各層的功能是什麼

TCP/IP協議分為4個層次，自底向上依次為網路介面層、網路層、傳輸層和應用層。

網路介面層負責接收IP數據報，並負責把這些數據報發送到指定網路上。

網路層功能為進行網路互連，根據網間報文IP地址，從一個網路通過路由器傳到另一網路。

傳輸層的功能為通信雙方的主機提供端到端的服務，傳輸層對信息流具有調節作用，提供可靠性傳輸，確保數據到達無誤。

應用層的功能為對客戶發出的一個請求，伺服器作出響應並提供相應的服務。

㈦ 路由器是從哪個層次上實現了不同的網路的互聯路由器主要有那些功能

網路層 第一，網路互連，路由器支持各種區域網和廣域網介面，主要用於互連區域網和廣域網，實現不同網路互相通信；

第二，數據處理，提供包括分組過濾、分組轉發、優先順序、復用、加密、壓縮和防火牆等功能；

第三，網路管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。

為了完成「路由」的工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據－－路由表（Routing Table），供路由選擇時使用。路由表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念，那就是：靜態路由表和動態路由表。由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態（static）路由表，一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的，它不會隨未來網路結構的改變而改變。動態（Dynamic）路由表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議（Routing Protocol）提供的功能，自動學習和記憶網路運行情況，在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。