五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

OSI的七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的概念清除狐树,理論也較完整沟启。但是它既負(fù)責(zé)又不實(shí)用。TCP/IP提攜結(jié)構(gòu)則不痛段审,但是它現(xiàn)在卻得到了非常廣泛的應(yīng)用全蝶。TCP/IP是一個四層的體系結(jié)構(gòu),它包含應(yīng)用層寺枉,運(yùn)輸層抑淫,網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。學(xué)習(xí)原理時往往采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)姥闪。

1)應(yīng)用層(application layer)

應(yīng)用層是體系結(jié)構(gòu)中的最高層,應(yīng)用層的任務(wù)是通過應(yīng)用進(jìn)程間的交互來完成特定網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用始苇。應(yīng)用層協(xié)議定義的是應(yīng)用進(jìn)程間通信和交互的規(guī)則。這里的進(jìn)程就是指主機(jī)中正在運(yùn)行的程序甘畅。對于不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需要有不同的應(yīng)用層協(xié)議埂蕊。在互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用協(xié)議有很多往弓,如域名系統(tǒng)DNS疏唾,支持萬維網(wǎng)應(yīng)用的HTTP協(xié)議,支持電子郵件的SMTP協(xié)議等等函似。我們把應(yīng)用層交互的數(shù)據(jù)單元叫做報(bào)文槐脏。

2)運(yùn)輸層(transport layer)

運(yùn)輸層的任務(wù)就是負(fù)責(zé)向兩臺主機(jī)進(jìn)程之間的通信提供通用的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。應(yīng)用進(jìn)程利用該服務(wù)傳送應(yīng)用層報(bào)文撇寞。所謂通用的是指:不針對某個特定網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用顿天,而是多種應(yīng)用可以使用同一個運(yùn)輸層服務(wù)。由于一臺主機(jī)可同時運(yùn)行多個進(jìn)程蔑担,因此運(yùn)輸層有復(fù)用和奮勇的功能牌废。復(fù)用是指多個應(yīng)用層進(jìn)程可同時使用下邊運(yùn)輸層的服務(wù)。啤握,分永和復(fù)用相反鸟缕,是運(yùn)輸層把收到的信息分別交付上面應(yīng)用層中的相應(yīng)程序。

運(yùn)輸層主要有兩層控制協(xié)議:

傳輸控制協(xié)議TCP:

提供面向連接的、可靠地?cái)?shù)據(jù)傳輸服務(wù)懂从,其傳輸?shù)膯挝皇菆?bào)文段授段。

用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP:

提供無連接的,盡最大不理的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)番甩,其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇怯脩魯?shù)據(jù)報(bào)侵贵。

3)網(wǎng)絡(luò)層(network layer)

網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)時缘薛,網(wǎng)路層把運(yùn)輸層產(chǎn)生的報(bào)文段或用戶數(shù)據(jù)報(bào)封裝成分組或包窍育。在TCP/IP體系中,由于網(wǎng)絡(luò)成使用IP協(xié)議宴胧,因此分組叫做IP數(shù)據(jù)報(bào)蔫骂。

網(wǎng)絡(luò)層的另一個任務(wù)就是選擇路由,使源主機(jī)運(yùn)輸層所傳下來的分組牺汤,能夠通過網(wǎng)絡(luò)中的路由器找到目的主機(jī)辽旋。

這里的網(wǎng)路已經(jīng)不是我們通常談到的具體網(wǎng)絡(luò),而是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系中的第三層的名稱檐迟。

4)數(shù)據(jù)鏈路層(data link layer)

數(shù)據(jù)鏈路層通常稱為鏈路層补胚。我們知道,兩臺主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸追迟,總是在一段一段的鏈路上傳送的溶其,這就需要我們使用專門的鏈路層協(xié)議。在兩個相鄰結(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)時敦间,數(shù)據(jù)鏈路層將網(wǎng)絡(luò)層交下來的IP數(shù)據(jù)包組裝成幀瓶逃,在兩個相鄰節(jié)點(diǎn)間的鏈路上傳送幀。每一幀包括數(shù)據(jù)廓块,必要的控制信息厢绝,差錯控制。

在接收數(shù)據(jù)時带猴,控制信息使接收端能夠知道一個幀從哪一個比特開始和到哪一個比特結(jié)束昔汉。這樣數(shù)據(jù)鏈路層在收到幀后,就可從中提取出數(shù)據(jù)部分拴清,上交給網(wǎng)絡(luò)層靶病。

5)物理層(physical layer)

在物理層上傳送的數(shù)據(jù)的單位是比特,發(fā)送方發(fā)送0時口予,接收方應(yīng)該接收到0而不是1娄周。因此物理層要考慮用多大的電壓代表“1”或“0”,以及接收方如何識別出發(fā)送方發(fā)送的比特沪停。物理層還要確定連接電纜的插頭應(yīng)當(dāng)有多少根以及各引腳應(yīng)該如何連接煤辨。

注意:傳遞信息所利用的一些物理媒體,如電纜等,并不在物理層協(xié)議之內(nèi)而是在物理層協(xié)議的下面掷酗。因此也有人把物理層下邊的物理媒體當(dāng)做第0層调违。

在互聯(lián)網(wǎng)所使用的各種協(xié)議中,最重要和最著名的就是TCP和IP

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