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物理层(RS-232、V.35)和数据链路层(HDLC、X.25)涉及到在通信信道上传输的原始比特流,它实现传输数据所需要的机械、电气、功能性及过程等手段,提供检错、纠错、同步等措施,使之对网络层显现一条无错线路;并且进行流量调控。Bits、Frames

网络层检查网络拓扑,以决定传输报文的最佳路由,执行数据转发。其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。网络层的主要协议有IP、ICMP(Internet Control Message Protocol,互联网控制报文协议)、IGMP(Internet Group Management Protocol,互联网组管理协议)、ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)和RARP(Reverse Address Resolution Protocol,反向地址解析协议)等。Packets

传输层的基本功能是为两台主机间的应用程序提供端到端的通信。传输层从应用层接受数据,并且在必要的时候把它分成较小的单元,传递给网络层,并确保到达对方的各段信息正确无误。传输层的主要协议有TCP、UDP(User Datagraph Protocol,用户数据报协议)。Segments

应用层负责处理特定的应用程序细节。应用层显示接收到的信息,把用户的数据发送到低层,为应用软件提供网络接口。应用层 包含大量常用的应用程序,例如HTTP(HyperText Transfer Protocol文本传输协议)、Telnet(远程登录)、FTP(File Transfer Protocol)等。

发送方,加封装的操作是逐层进行的。各个应用程序将要发送的数据送给传输层;传输层(TCP/UDP)对数据分段为大小一定的数据段,加上本层的报文头。发送给网络层。在传输层报文头中,包含接收它所携带的数据的上层协议或应用程序的端口号,例如,Telnet 的端口号是 23。传输层协议利用端口号来调用和区别应用层各种应用程序。

网络层对来自传输层的数据段进行一定的处理(利用协议号区分传输层协议、寻找下一跳地址、解析数据链路层物理地址等),加上本层的IP报文头后,转换为数据包,再发送给链路层(以太网、帧中继、PPP、HDLC 等);

链路层依据不同的数据链路层协议加上本层的帧头,发送给物理层以比特流的形式将报文发送出去。

在接收方,这种去封装的操作也是逐层进行的。从物理层到数据链路层,逐层去掉各层的报文头部,将数据传递给应用程序执行。

FTP(文件传输协议、File Transfer Protocol)是用于文件传输的Internet标准。FTP支持一些文本文件(例如ASCII、二进制等等)和面向字节流的文件结构。FTP使用传输层协议TCP在支持FTP的终端系统间执行文件传输,因此,FTP被认为提供了可靠的面向连接的服务,适合于远距离、可靠性较差线路上的文件传输。

TFTP(Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议)也是用于文件传输,但TFTP使用UDP提供服务,被认为是不可靠的,无连接的。TFTP通常用于可靠的局域网内部的文件传输。

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol。简单邮件传输协议)支持文本邮件的Internet传输。

POP3(Post Office Protocol)是一个流行的Internet邮件标准。

SNMP(Simple Network Management Protocol。简单网络管理协议)负责网络设备监控和维护,支持安全管理、性能管理等。

Telnet是客户机使用的与远端服务器建立连接的标准终端仿真协议。

Ping命令是一个诊断网络设备是否正确连接的有效工具。

Tracert命令和Ping命令类似,可以显示数据包经过的每一台网络设备信息,是一个很好的诊断命令。

HTTP协议支持WWW(World Wide Web,万维网)和内部网信息交互,支持包括视频在内的多种文件类型。HTTP是当今流行的Internet标准。

DNS(Domain Name System,域名系统)把网络节点的易于记忆的名字转化为网络地址。

WINS(Windows Internet Name Server,Windows Internet命名服务器),此服务可以将NetBIOS 名称注册并解析为网络上使用的IP地址。

BootP(Bootstrap Protocol,引导协议)是使用传输层UDP协议动态获得IP地址的协议。

传输层位于应用层和网络层之间,为终端主机提供端到端的连接,以及流量控制(由窗口机制实现)、可靠性(由序列号和确认技术实现)、支持全双工传输等等。传输层协议有两种:TCP和UDP。虽然TCP和UDP都使用相同的网络层协议IP,但是TCP和UDP却为应用层提供完全不同的服务。

传输控制协议TCP:为应用程序提供可靠的面向连接的通信服务,适用于要求得到响应的应用程序。目前,许多流行的应用程序都使用TCP。

用户数据报协议UDP:提供了无连接通信,且不对传送数据包进行可靠的保证。适合于一次传输小量数据,可靠性则由应用层来负责。

TCP协议通过以下过程来保证端到端数据通信的可靠性:

1、TCP实体把应用程序划分为合适的数据块,加上TCP报文头,生成数据段;

2、当TCP实体发出数据段后,立即启动计时器,如果源设备在计时器清零后仍然没有收到目的设备的确认报文,重发数据段;

3、当对端TCP实体收到数据,发回一个确认。

4、TCP包含一个端到端的校验和字段,检测数据传输过程的任何变化。如果目的设备收到的数据校验和计算结果有误,TCP将丢弃数据段,源设备在前面所述的计时器清零后重发数据段。

5、由于TCP数据承载在IP数据包内,而IP提供了无连接的、不可靠的服务,数据包有可能会失序。TCP提供了重新排序机制,目的设备将收到的数据重新排序,交给应用程序。

6、TCP提供流量控制。TCP连接的每一端都有缓冲窗口。目的设备只允许源设备发送自己可以接收的数据,防止缓冲区溢出。

7、TCP支持全双工数据传输。

德有多高,艺有多深。

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