因特网主要功能层

因特网主要功能层

2017-01-19 作者: xuzhiping 浏览: 752 次

摘要: OSI/RM对推动网络协议标准化研究起了重要作用,Internet广泛应用使TCP/IP协议成为事实标准。 1.物理层 物理层在通信信道上传输各种数据的比特流。按照在传输介质上传输信号类型,通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统。传统电话通信信道只适用于传输音....

OSI/RM对推动网络协议标准化研究起了重要作用,Internet广泛应用使TCP/IP协议成为事实标准。

1.物理层

物理层在通信信道上传输各种数据的比特流。按照在传输介质上传输信号类型,通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统。传统电话通信信道只适用于传输音频范围(3000~3400Hz)的模拟信号,无法直接传输计算机输出的数字数据信号。利用调制解调器转换模拟数据信号和数字数据信号。物理层设计主要考虑传输介质特点、数据通信控制、数据信号编码等。物理层介质和设备有双绞线、光纤、集线器和调制解调器等。

2.数据链路层

数据链路层是将原始的、有差错的物理线路变为对网络层无差错的数据链路,数据链路层数据传送单位是帧。数据链路层将数据帧从导线一端送到另一端。不同的网络,数据链路层采用的协议也不一样。数据链路层常用设备有网卡和二层交换机。

3.网络层

网络层使用数据链路层服务,实现路由选择、拥塞控制与网络互联等基本功能,向传输层的点-点传输提供服务。网络层传输单元是IP数据包,IP数据包由一个头部和正文组成。头部包括源IP地址和目的IP地址等。正文是传输层提供的数据。IP地址采用分层结构:网络号(NetID)+主机号(HostID)。为了提高IP地址的有效利用率和路由器工作效率,引入了子网和子网掩码概念。每个路由器接收到一个IP分组时,进行路由查询和路由选择。除了用于数据传送的IP协议和路由选择协议外,因特网有多个用于网络层的控制协议,包括ICMP、ARP、RARP等。网络层常用设备有路由器和三层交换机。

4.传输层

传输层最终目标是向应用层的进程,提供有效、可靠的服务。网络层数据传输协议IP不能提供任何可靠性机制,只是“尽力而为”。传输控制协议TCP是面向连接的传输层协议。在两个主机进程之间建立连接,连接成功后数据传输,最后释放连接。传输层中的另一个协议是无连接的用户报文传输协议UDP(user data gramprotocol)。UDP协议不提供单点到单点确认和重传功能,不保证信息包一定能到达目的地,因此称为不可靠协议。不可靠是不保证在传输过程不丢失信息包,出现错误数据既不纠正也不重新传输。

在TCP/IP协议体系中,进程间的相互作用采用客户端/服务器(Client/Server)模型。客户发起进程通信;服务器接受进程通信的请求、提供服务。每次通信由客户进程随机启动,服务器进程处于等待状态,及时响应客户服务请求。

并发服务器的核心是使用一个守护程序。守护程序在系统启动时随之启动,在没有客户服务请求到达时,并发服务器处于等待状态。一旦客户服务请求到达,服务器根据客户服务请求,激活相应子进程,而服务器回到等待状态。

网络环境中完整的进程标识是主机地址-本地进程标识。进程地址也称为端口号(port number),是一个主机本地的16位号码,0~65535之间的整数。序号小于256的端口称为通用端口(well-knownport)。

5.应用层

应用层是体系结构最高层,直接面向用户,满足用户需求。应用层是唯一向用户应用程序直接提供服务的层次。网络应用包括万维网(WWW)、文件传输、电子邮件、网络新闻和远程存取等,以及现在正在构思和开发的应用,如声音点播和因特网电话等。

网络应用通过相应的应用层协议来支持,例如HTTP、FTP、SMTP和Telnet等,缺省是HTTP。。为了更好地理解后面章节的内容,我们主要介绍DNS和HTTP协议。域名是用字符表示的网络主机名,是主机标识符;因特网中,每台计算机都有一个IP地址,是数字型,难以记忆与理解。IP地址与域名都是唯一的,它们之间具有——对应关系。DNS(domainnameserver)服务器是用来把主机名和电子邮件地址映射为IP地址的服务器。环球网也称为万维网,提供了在因特网上链接和存储文件的结构框架,它基于超文本传输协议(HTTP)在客户端和服务器之间传输和交换数据。

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