计算机网络的分层体系结构

[如何更好的进行分层教学]时下各地各校实行的分层教学百分之百的都是坑爹行径，大都是把学生一分了事，学习好的一个班，学习差的一个班，美其名曰“快班”“慢班”。有良心的快班和慢班配备的教师是相同的，极...+阅读

计算机网络的分层体系结构

第一层：物理层（PhysicalLayer），规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除物理链路连接。具体地讲，机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等；电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等；功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义，即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能；规程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信息是，DTE和DCE双放在各电路上的动作系列。在这一层，数据的单位称为比特（bit）。属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。第二层：数据链路层（DataLinkLayer）：在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。

数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。在这一层，数据的单位称为帧（frame）。数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。第三层是网络层（Network layer）在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。如果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧”。

IP是第3层问题的一部分，此外还有一些路由协议和地址解析协议（ARP）。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。第四层是处理信息的传输层（Transport layer）。第4层的数据单元也称作数据包（packets）。但是，当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法，TCP的数据单元称为段（segments）而UDP协议的数据单元称为“数据报（datagrams）”。这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。第4层为上层提供端到端（最终用户到最终用户）的透明的、可靠的数据传输服务。

所为透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。第五层是会话层（Session layer）这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。第六层是表示层（Presentation layer）这一层主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩，加密和解密等工作都由表示层负责。

第七层应用层（Application layer），应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

网络体系分层的概念并对OSI参考模型和TCPIP协议的体系结构加以

你问的问题比较笼统，所以回答比较长：计算机网络系统是由各种各样的计算机和终端设备通过通信线路连接起来的复杂系统。在这个系统中，由于计算机类型、通信线路类型、连接方式、同步方式、通信方式等的不同，给网络各结点的通信带来诸多不便。要使不同的设备真正以协同方式进行通信是十分复杂的。要解决这个问题，势必涉及通信体系结构设计和各厂家共同遵守约定标准等问题，这也即计算机网络体系结构和协议问题。1 协议的分层结构两个系统间的通信是一个十分复杂的过程，因此其相关协议的设计、实现和调试过程也是极其复杂的。为了减少这一过程的复杂性，通常网络协议都按结构化的层次方式来组织，功能根据相互间的依赖（调用）关系分别由各层完成。每一层都建立在它的下层之上。不同的网络，其层的数量、内容和功能不尽相同，但在所有的网络中，除最高层以外的每一层都是通过层间接口向上一层提供预定的服务，而上一层无须了解这种服务是怎样实现的。层次结构较详细的描述如下：.第N层的实体可以且只能使用（N-1）层提供的服务；第N层的功能是定义在第（N-1）层功能基础上的。.第N层（不包括最高层）向第（N+1）层提供服务，此服务不仅包括第N层本身的功能，还包括由下层服务提供的功能总和。.最低层只提供而不使用服务，是提供服务的基础；最高层只接受服务而不提供服务；中间层既是下一层的用户，又是上一层服务的提供者。.各层只与相邻层发生关系，因此仅在相邻层间设有接口。.按照协议相互通信的两个实体，必须位于相同层中。在不同系统中同一层的实体叫做对等实体。划分层次时，首先应该考虑的是划分的合理性，然后再考虑应划分的层次数，确定每个层次的特定功能及不同相邻层次间的接口。当两个系统相互通信时，实际上是各自的第N层的对等实体在进行通信。因此，协议总是指某层的协议，对等实体通信所必须遵从的也就是相应层的协议。例如，网络层协议、传输层协议、应用层协议等等。协议的关键成分是：.语法，包括数据格式、编码及信号电平等。.语义，包括用于各种数据包包头及处理的控制信息。.定时，包括速度匹配和排序。每一对相邻层之间都有一个接口。接口定义下层向上层提供的原语操作和服务。层和协议的集合被称为网络体系结构。协议实现的细节和接口的描述都不是体系结构的内容，因为它们都隐藏在机器内部，对外部来说是不可见的。只要机器都能正确地使用全部协议，网络上所有机器的接口不必完全相同。协议分层的较低层次常常以硬件或固件的方式实现附：分层结构的相关概念.实体实体是网络中相互通信的主体，或者说每一层中的活动单元，一般可以分为软件实体和硬件实体。如一个软件实体可以是一个过程，硬件实体可以是一个智能I/O芯片。.服务服务是指各层向其上一层提供的原语操作。服务原语是实现请、指示、应答和确认等操作的基本函数。.服务访问点SAP(Service Access Point)服务访问点是相邻层实体之间的逻辑接口，下一层通过服务访问点向上一层实体提供服务，上一层则通过服务访问点接受下一层的服务。服务访问点设置在相邻两层的逻辑交界面上。.服务数据单元SDU(Service Data Unit)服务数据单元是指传送给网络中同层实体的信息。接口数据单元IDU(Interface Data Unit)(N+1)层实体通过SAP向N层实体传递信息的形式。IDU中包含SDU和一些控制信息。SDU的传递就是通过1次或多次IDU的交互传递完成的。.协议数据单元PDU(Protocol Data Unit) 传送SDU时，较长的SDU可分为若干段传送，每一段被加上一些协议控制信息，构成一个独立的单元发送出去。.面向连接服务用户发送信息前先建立与接收者的连接，连接成功后进行信息传送，然后中断连接。.无连接服务无连接服务是指无上述连接的建立与中断的过程。每个等待发送的信息本身带有完整的目的地址，进入网络后，经过系统所选择的路线传递。关于OSI和TCP/IP OSI模型本身不是网络体系结构的全部内容，它并未确切地描述用于各层的协议和服务，仅提出每一层应该做什么。不过OSI已经为各层制定了标准，但并不是参考模型的一部分，而作为单独的国际标准公布的。

（1）物理层（Physical Layer）物理层的任务是为其上一层（即数据链路层）提供一个物理连接，保证信息进入信道并在接收方取下，实现透明地传送比特流。要注意的是传输介质不在7个层次之内。在物理层上所传数据的单位是比特。

（2）数据链路层（Data Link Layer）数据链路层负责在两个相邻结点间建立、维护和拆除链路，并通过差错控制、流量控制将不太可靠的物理链路改造成无差错的数据链路。该层传送以帧为单位的数据。每一帧包括一定数量的数据和一些必要的控制信息。

（3）网络层（Network Layer）在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能要经过许多个结点和链路，也可能要经过好儿个通信子网。网络层主要是为两个计算机提供可靠的逻辑线路。该层的数据传送单位是分组或包。网络层要选择合适的路由，使发送站的传输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站点，并交付给目的站点的传...