计算机网络五层协议的体系结构

为什么是五层协议的体系结构

OSI的七层网络协议体系概念清除，理论也比较完整，但它复杂又不实用。TCP/IP是一个四层的体系结构，它包含应用层、运输层、网际层和网络接口层（用网际层这个名字是为了强调这一层是为了解决不同网络的互联问题）。本质上讲，TCP和IP只有上面三层，因为下面的网络接口层没什么东西可讲。所以学习计算机原理时折中了一下，采用一种五层的协议体系结构，即简洁又能将概念阐述清楚。

一般来说，谈及网络协议结构都是从上往下说，第一层是物理层，第二层是数据链路层，第三层是网际层（网络层），第四层是运输层，第五层是应用层。

5. 应用层

应用层是体系结构中的最高层，。应用层的任务是通过进程间的交互来完成特定互联网应用。应用层协议定义的是应用进程间的通信和交互规则，这个进程指的就是主机上运行的程序。互联网中应用层的协议有很多，如域名系统DNS，支持万维网应用的HTTP协议，支持电子邮件的SMTP协议等等。我们把应用层交互的数据单元称为报文

4. 运输层

运输层的任务就是负责向两台主机中进程之间的通信 提供通用的数据传输服务。应用层利用该服务来传送应用层的报文。由于同一台主机有多个进程，因此运输层有复用和分用的功能，有点类似学校的收发室，所有信件统一从收发室寄出，这叫复用，信件寄回后统一由收发室派发，这叫分用。复用就是多个应用进程可以同时使用下面的运输层的服务，分用和复用相反，是运输层把收到的信息分别交付给应用层上响应的进程。

• 数据传输协议TCP（Transmission Control Protocol）–提供面向连接的、可靠的数据传输服务，其传输的数据单位是报文段
• 用户协议报协议UDP （User Datagram Protocol）–提供无连接的，尽最大努力交付的数据传输服务（不保证数据传输的可靠性），其传输的单位是用户数据报

3. 网际层（网络层）

网络层负责为分组交换网的不同主机提供通信服务，在发送数据时，网络层会把运输层产生的报文段封装成分组或者包传送。在TCP/IP协议中，由于网络层使用IP协议，因此分组叫做IP数据报，或简称数据报。

网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层传下来的分组，能够通过网络中的路由器找到目的主机。互联网是由大量的异构网络通过路由器相互连接起来。互联网的网络协议是无连接的网际协议IP（Internet Protocol）和许多种路由协议，因此互联网的网络层也称为网际层或者IP层。

2. 数据链路层

数据链路层简称为链路层。两台主机之间的数据传输，总是在一段一段的链路上传送的，这就需要专门的链路层的协议，比如ARP（地址解析协议）。在两个相邻的节点上传输数据时，数据链路层将网络成交下来的IP数据报组装程帧，并在两个节点上传输帧。每一帧都包含数据和必要的控制信息（同步信息，地址信息，差错控制等）

在接收数据时，控制信息能使接收端知道一个帧是从哪个比特开始到哪个比特结束的，这样链路层就能提取出数据部分，上交给网络层

1. 物理层

物理层传输的数据时比特，发送方发送1（或者0）时，接收方应该接收到1（或者0），而不能是0（或者1）。因此物理层要考虑用多大的电压表示1或者0，以及接收方如何识别发送方所发送的比特。物理层还需要确定连接电缆的插头应当有多少根引脚以及各引脚应当如何连接。当然，解释比特所代表的的含义，就不是物理层应该做的事情了。请注意，传递信息所利用的介质（电缆、电线、无线信道）不是物理层协议之内的事情，而应该是在物理层协议的下面。

标签：协议,IP,网络层,计算机网络,物理层,五层,应用层,链路层,体系结构
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