計算機網路報文協議書

❶ 計算機通信中的報文是什麼

報文是計算機網路中應用層里對協議數據單元（PDU）的稱呼，包括首部和數據部。首部里含有此報文的源地址和要把它發送出去的目的地址，還會有差錯控制信息，用來檢錯和糾錯的。

❷ 網路的基本協議時什麼

在計算機網路中，我們所使用的計算機網路協議就是我們在進行信息交互過程中所使用的規范。也叫網路通信協議。那麼，具體的流程過程為什麼樣子呢？這還是需要我們來先了解一下計算機網路的層次結構再來說明協議的問題。

計算機通信網是由許多具有信息交換和處理能力的節點互連而成的. 要使整個網路有條不紊地工作, 就要求每個節點必須遵守一些事先約定好的有關數據格式及時序等的規則。 這些為實現網路數據交換而建立的規則、約定或標准就稱為計算機網路協議。 協議是通信雙方為了實現通信而設計的約定或通話規則。 協議總是指某一層的協議。准確地說，它是在同等層之間的實體通信時，有關通信規則和約定的集合就是該層協議，例如物理層協議、傳輸層協議、應用層協議。

步驟

是一系列的步驟：

它包括兩方或多方，設計它的目的是要完成一項任務

是對數據格式和計算機之間交換數據時必須遵守的規則的正式描述。簡單的說了，網路中的計算機要能夠互相順利的通信，就必須講同樣的語言，語言就相當於協議，它分為Ethernet、NetBEUI、IPX/SPX以及TCP/IP協議。

特點

協議還有其他的特點：

1 協議中的每個人都必須了解協議，並且預先知道所要完成的所有的步驟。

2 協議中的每個人都必須同意並遵循它。

3 協議必須是清楚的，每一步必須明確定義，並且不會引起誤解。

在計算機網路中用於規定信息的格式以及如何發送和接收信息的一套規則稱為計算機網路協議或通信協議。協議也可以這樣說,就是連入網路的計算機都要遵循的一定的技術規范,關於硬體、軟體和埠等的技術規范。

網路是一個信息交換的場所，所有接入網路的計算機都可以通過彼此之間的物理連設備行信息交換，這種物理設備包括最常見的電纜、光纜、無線WAP和微波等，但是單純擁有這些物理設備並不能實現信息的交換，這就好像人類的身體不能缺少大腦的支配一樣，信息交換還要具備軟體環境，這種「軟體環境」是人類實現規定好的一些規則，被稱作「協議」，有了協議，不同的電腦可以遵照相同的協議使用物理設備，並且不會造成相互之間的「不理解」。

這種協議很類似於「摩爾斯電碼」，簡單的一點一橫，經過排列可以有萬般變化，但是假如沒有「對照表」，誰也無法理解一分雜亂無章的電碼所表述的內容是什麼。電腦也是一樣，它們通過各種預先規定的協議完成不同的使命，例如RFC1459協議可以實現IRC伺服器與客戶端電腦的通信。因此無論是黑客還是網路管理員，都必須通過學習協議達到了解網路運作機理的目的。

每一個協議都是經過多年修改延續使用至今的，新產生的協議也大多是在基層協議基礎上建立的，因而協議相對來說具有較高的安全機制，黑客很難發現協議中存在的安全問題直接入手進行網路攻擊。但是對於某些新型協議，因為出現時間短、考慮欠周到，也可能會因安全問題而被黑客利用。

對於計算機網路協議的討論，更多人則認為：現今使用的基層協議在設計之初就存在安全隱患，因而無論網路進行什麼樣的改動，只要現今這種網路體系不進行根本變革，就一定無法消除其潛在的危險性。

數據在IP互聯網中傳送時會被封裝為報文或封包。IP協議的獨特之處在於：在報文交換網路中主機在傳輸數據之前，無須與先前未曾通信過的目的主機預先建立好一條特定的「通路」。互聯網協議提供了一種「不可靠的」數據包傳輸機制（也被稱作「盡力而為」）；也就是說，它不保證數據能准確的傳輸。數據包在到達的時候可能已經損壞，順序錯亂（與其它一起傳送的封包相比），產生冗餘包，或者全部丟失。如果 應用需要保證可靠性，一般需要採取其他的方法，例如利用IP的上層協議控制。

計算機網路協議通常由語法，語義和定時關系3部分組成。網路傳輸協議或簡稱為傳送協議(Communications Protocol)，是指計算機通信的共同語言。現在最普及的計算機通信為網路通信，所以「傳送協議」一般都指計算機通信的傳送協議，如：TCP/IP、NetBEUI等。然而，傳送協議也存在於計算機的其他形式通信，例如：面相對象編程裡面對象之間的通信；操作系統內不同程序之間的消息，都需要有一個傳送協議，以確保傳信雙方能夠溝通無間。

❸ 常用的網路協議有哪些

常用的網路協議有TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。

1.TCP/IP協議
TCP/IP協議用得最多，只有TCP/IP協議允許與internet進行完全連接。現今流行的網路軟體和游戲大都支持TCP/IP協議。

2.IPX/SPX協議
IPX/SPX協議是Novell開發的專用於NetWare網路的協議，大部分可以聯機的游戲都支持IPX/SPX協議，例如星際、cs。雖然這些游戲都支持TCP/IP協議，但通過IPX/SPX協議更省事，不需要任何設置。IPX/SPX協議在區域網中的用途不大。它和TCP/IP協議的一個顯著不同是它不使用ip地址，而是使用mac地址。

為了能進行通信，規定每個終端都要將各自字元集中的字元先變換為標准字元集的字元後，才進入網路傳送，到達目的終端之後，再變換為該終端字元集的字元。當然，對於不相容終端，除了需變換字元集字元外還需轉換其他特性，如顯示格式、行長、行數、屏幕滾動方式等也需作相應的變換。

❹ 網路上用於管理計算機之間信息流的協議被稱為傳輸協議,都有哪幾種協議這些協些解決了哪幾個方面的問題

7層,由低到高為:

物理層：

物理層（physical layer）的主要功能是完成相鄰結點之間原始比特流傳輸。物理層協議關心的典型問題是使用什麼樣的物理信號來表示數據0和1。1位持續的時間多長。數據傳輸是否可同時在兩個方向上進行。最初的廉潔如何建立以及完成通信後連接如何終止。物理介面（插頭和插座）有多少針以及各針的作用。物理層的設計主要涉及物理層介面的機械、電氣、功能和過電特性，以及物理層介面連接的傳輸介質等問題。物理層的實際還涉及到通信工程領域內的一些問題。

數據鏈路層：

數據鏈路層（data link layer）的主要功能是如何在不可靠的物理線路上進行數據的可靠傳輸。數據鏈路層完成的是網路中相鄰結點之間可靠的數據通信。為了保證書覺得可靠傳輸，發送出的數據針，並按順序傳送個針。由於物理線路不可靠，因此發送方發出的數據針有可能在線路上出錯或丟失，從而導致接受方無法正確接收數據。為了保證能讓接收方對接收到的數據進行正確的判斷，發送方位每個數據塊計算出CRC（循環冗餘檢驗）並加入到針中，這樣接收方就可以通過重新計算CRC來判斷接收到的數據是否正確。一旦接收方發現接收到的數據有錯誤，則發送方必須重新傳送這一數據。然而，相同的數據多次傳送也可能是接收方收到重復的數據。
數據鏈路層要解決的另一個問題是防止高速發送方的數據把低速接收方「淹沒」。因此需要某種信息流量控制機制使發送方得知接收方當前還有多少緩存空間。為了控制的方便，流量控制常常和差錯處理一同實現。
在廣域網中，數據鏈路層負責主機IMP、IMP-IMP之間數據的可靠傳送。在區域網中，數據鏈路層負責制及之間數據的可靠傳輸。

網路層：

網路層（network layer）的主要功能是完成網路中主機間的報文傳輸，其關鍵問題之一是使用數據鏈路層的服務將每個報文從源端傳輸到目的端。在廣域網中，這包括產生從源端到目的端的路由，並要求這條路徑經過盡可能少的IMP。如果在子網中同時出現過多的報文，子網就可能形成擁塞，因為必須加以避免這種情況的出現。
當報文不得不跨越兩個或多個網路時，又會帶來很多新問題。比
在單個區域網中，網路層是冗餘的，因為報文是直接從一台計算機傳送到另一台計算機的，因此網路層所要做的工作很少。

傳輸層：

傳輸層（transport layer）的主要功能是實現網路中不同主機上的用戶進程之間可靠的數據通信。
傳輸層要決定會話層用戶（最終對網路用戶）提供什麼樣的服務。最好的傳輸連接是一條無差錯的、按順序傳送數據的管道，即傳輸層連接時真正的點到點。
由於絕大多數的主機都支持多用戶操作，因而機器上有多道程序就意味著將有多條連接進出於這些主機，因此需要以某種方式區別報文屬於哪條連接。識別這些連接的信息可以放入傳輸層的報文頭中除了將幾個報文流多路復用到一條通道上，傳輸層還必須管理跨網連接的建立和取消。這就需要某種命名機制，使機器內的進程能夠講明它希望交談的對象。另外，還需要有一種機制來調節信息流，使高速主機不會過快的向低速主機傳送數據。盡管主機之間的流量控制與IMP之間的流量控制不盡相同。

會話層：

會話層（SESSION LAYER）允許不同機器上的用戶之間建立會話關系。會話層循序進行類似的傳輸層的普通數據的傳送，在某某些場合還提供了一些有用的增強型服務。允許用戶利用一次會話在遠端的分時系統上登陸，或者在兩台機器間傳遞文件。
會話層提供的服務之一是管理對話控制。會話層允許信息同時雙向傳輸，或任一時刻只能單向傳輸。如果屬於後者，類似於物理信道上的半雙工模式，會話層將記錄此時該輪到哪一方。一種與對話控制有關的服務是令牌管理（token management）。有些協議會保證雙方不能同時進行同樣的操作，這一點很重要。為了管理這些活動，會話層提供了令牌，令牌可以在會話雙方之間移動，只有持有令牌的一方可以執行某種關鍵性操作。另一種會話層服務是同步。如果在平均每小時出現一次大故障的網路上，兩台機器簡要進行一次兩小時的文件傳輸，試想會出現什麼樣的情況呢？每一次傳輸中途失敗後，都不得不重新傳送這個文件。當網路再次出現大故障時，可能又會半途而廢。為解決這個問題，會話層提供了一種方法，即在數據中插入同步點。每次網路出現故障後，僅僅重傳最後一個同步點以後的數據（這個其實就是斷點下載的原理）。

表示層：

表示層（presentation layer）用於完成某些特定功能，對這些功能人們常常希望找到普遍的解決辦法，而不必由每個用戶自己來實現。表示層以下各層只關心從源端機到目標機到目標機可靠的傳送比特流，而表示層關心的是所傳送的信息的語法和語義。表示層服務的一個典型例子就是大家一致選定的標准方法對數據進行編碼。大多數用戶程序之間並非交換隨機比特，而是交換諸如人名、日期、貨幣數量和發票之類的信息。這些對象使用字元串、整型數、浮點數的形式，以及由幾種簡單類型組成的數據結構來表示的。
在網路上計算機可能採用不同的數據表示，所以需要在數據傳輸時進行數據格式轉換。為了讓採用不同數據表示法的計算機之間能夠相互通信而且交換數據，就要在通信過程中使用抽象的數據結構來表示所傳送的數據。而在機器內部仍然採用各自的標准編碼。管理這些抽象數據結構，並在發送方將機器的內部編碼轉換為適合網上傳輸的傳送語法以及在接收方做相反的轉換等噢年工作都是由表示層來完成的。
另外，表示層還涉及數據壓縮和解壓、數據加密和解米等工作（winrar的那一套）。

應用層：

連網的目的在於支持運行於不同計算機的進程彼此之間的通信，而這些進程則是為用戶完成不同人物而設計的。可能的應用是多方面的，不受網路結構的限制。應用層（app;ocation layer）包括大量人們普遍需要的協議。雖然，對於需要通信的不同應用來說，應用層的協議都是必須的。例如：http、ftp、TCP/IP。
由於每個應用有不同的要求，應用層的協議集在OSI模型中並沒有定義。但是，有些確定的應用層協議，包括虛擬終端、文件傳輸、電子郵件等都可以作為標准化的候選。

❺ 計算機網路中五層協議它們分別的主要功能是什麼它們具體分別是在哪裡（從硬體層面上談）實現的

1，物理層；其主要功能是：主要負責在物理線路上傳輸原始的二進制數據。

2、數據鏈路層；其主要功能是：主要負責在通信的實體間建立數據鏈路連接。

3、網路層；其主要功能是：要負責創建邏輯鏈路，以及實現數據包的分片和重組，實現擁塞控制、網路互連等功能。

4、傳輸層；其主要功能是：負責向用戶提供端到端的通信服務，實現流量控制以及差錯控制。

5、應用層；其主要功能是：為應用程序提供了網路服務。

物理層和數據鏈路層是由計算機硬體（如網卡）實現的，網路層和傳輸層由操作系統軟體實現，而應用層由應用程序或用戶創建實現。

(5)計算機網路報文協議書擴展閱讀：

應用層是體系結構中的最高層。應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需要。這里的進程就是指正在運行的程序。

應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換
和遠地操作，而且還要作為互相作用的應用進程的用戶代理，來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能。應用層直接為用戶的應用進程提供服務。

傳輸層的任務就是負責主機中兩個進程之間的通信。網際網路的傳輸層可使用兩種不同協議：即面向連接的傳輸控制協議TCP，和無連接的用戶數據報協議UDP。

面向連接的服務能夠提供可靠的交付，但無連接服務則不保證提供可靠的交付，它只是「盡最大努力交付」。這兩種服務方式都很有用，備有其優缺點。在分組交換網內的各個交換結點機都沒有傳輸層。

網路層負責為分組交換網上的不同主機提供通信。在發送數據時，網路層將運輸層產生的報文段或用戶數據報封裝成分組或包進行傳送。

在TCP/IP體系中，分組也叫作IP數據報，或簡稱為數據報。網路層的另一個任務就是要選擇合適的路由，使源主
機運輸層所傳下來的分組能夠交付到目的主機。

❻ 電腦有多少種網路協議

電腦網路協議分為以下幾種：
IP/IPv4:網際協議
TCP:傳輸控制協議
IGMP:Internet 組管理協議
ICMP/ICMPv6:Internet控制信息協議
SNMP:簡單網路管理協議
DNS:域名系統(服務)協議
TFTP:簡單文件傳輸協議
NFS:(網路文件系統Network File System)由美SUN微系統公司發協議能使計算機系統通網路訪問其計算機系統目錄文件象些文件存儲本硬碟
具體介紹:
IP/IPv4:網際協議
網際協議(IP)網路層協議包含定址信息控制信息 使數據包網路路由IP 協議 TCP/IP 協議族主要網路層協議與 TCP 協議結合組整特網協議核協議IP 協議同都適用於 LAN WAN 通信 IP 協議兩基本任務:提供連接效數據包傳送;提供數據包割及重組支持同傳輸單元數據連接於互聯網路 IP 數據報路由選擇處理套完善 IP 定址式每 IP 址都其特定組同遵循基本格式IP 址進行細並用於建立網址TCP/IP 網路每台計算機都配唯 32 位邏輯址址兩主要部:網路號主機號網路號用確認網路該網路特網部其網路號必須由 InterNIC 統配網路伺服器供應商(ISP) InterNIC 獲塊網路址按照需要自配址空間主機號確認網路主機由本網路管理員配 發送或接受數據(例封電信函或網頁)消息若干塊我所說包每包既包含發送者網路址包含接受者址由於消息劃量包若需要每包都通同網路路徑發送包達順序定發送順序相同 IP 協議用於發送包 TCP 協議負責其按確順序排列 除 ARP RARP其所 TCP/IP 族協議都使用 IP 傳送主機與主機間通信前 IP 協議兩種版本:IPv4 IPv6本文主要闡述 IPv4 IPv6 相關細節其文件再作介紹
TCP:傳輸控制協議
傳輸控制協議 TCP TCP/IP 協議棧傳輸層協議通序列確認及包重發機制提供靠數據流發送應用程序虛擬連接服務與 IP 協議相結合 TCP 組特網協議核 由於數網路應用程序都同台機器運行計算機必須能夠確保目機器軟體程序能源址機器處獲數據包及源計算機能收確復通使用 TCP 埠號完網路 IP 址埠號結合唯標識 , 我稱套接字或端點 TCP 端點間建立連接或虛擬電路進行靠通信 TCP 服務提供數據流傳輸、靠性、效流控制、全雙工操作路復用技術等 關於流數據傳輸 ,TCP 交付由序列號定義結構位元組流 服務應用程序利送 TCP 前應用程序需要數據劃塊 TCP 位元組整合欄位傳給 IP 進行發送 TCP 通面向連接、端端靠數據報發送保證靠性 TCP 位元組加遞進確認序列號告訴接收者發送者期望收位元組規定間內沒收關於包確認響應重新發送包 TCP 靠機制允許設備處理丟失、延、重復及讀錯包超機制允許設備監測丟失包並請求重發 TCP 提供效流控制向發送者返確認響應接收 TCP 進程說明能接收並保證緩存發溢高序列號 全雙工操作: TCP 進程能夠同發送接收包 TCP 路技術:量同發層能單連接進行路復用
IGMP:Internet 組管理協議
Internet 組管理協議(IGMP)特網協議家族組播協議用於 IP 主機向任直接相鄰路由器報告組員情況IGMP 信息封裝 IP 報文其 IP 協議號 2IGMP 具三種版本即 IGMP v1、v2 v3IGMPv1: 主機加入組播組沒離信息(leave messages)路由器使用基於超機制發現其員關注組 IGMPv2: 該協議包含離信息允許迅速向路由協議報告組員終止情況高帶寬組播組或易變型組播組員言非重要 IGMPv3: 與兩種協議相比該協議主要改:允許主機指定要接收通信流量主機象自網路其主機流量隔離IGMPv3 支持主機阻止些自於非要求主機發送網路數據包 IGMP 協議變種: 距離矢量組播路由選擇協議(DVMRP: Distance Vector Multicast Routing Protocol) IGMP 用戶認證協議 (IGAP: IGMP for user Authentication Protocol) 路由器埠組管理協議(RGMP: Router-port Group Management Protocol)
ICMP/ICMPv6:Internet控制信息協議
Internet 控制信息協議(ICMP) IP 組整合部通 IP 包傳送 ICMP 信息主要用於涉及網路操作或錯誤操作達信息ICMP 包發送靠所主機能依靠接收 ICMP 包解決任何網路問題ICMP 主要功能: 通告網路錯誤比某台主機或整網路由於某些故障達指向某埠號 TCP 或 UDP 包沒指明接受端由 ICMP 報告 通告網路擁塞路由器緩存太包由於傳輸速度達接收速度 ICMP 源結束信息於發送者些信息導致傳輸速度降低更 ICMP 源結束信息引起更網路擁塞所使用起較保守 協助解決故障ICMP 支持 Echo 功能即兩主機間往返路徑發送包 Ping 種基於種特性通用網路管理工具傳輸系列包測量平均往返數並計算丟失百比 通告超 IP 包 TTL 降低零路由器丟棄包 ICMP 包通告事實TraceRoute 工具通發送 TTL 值包及監視 ICMP 超通告顯示網路路由 ICMP IPv6 定義重新修訂外 IPv4 組員協議(IGMP)點傳送控制功能嵌入 ICMPv6 SNMP:簡單網路管理協議
SNMP 專門設計用於 IP 網路管理網路節點(伺服器、工作站、路由器、交換機及 HUBS 等)種標准協議種應用層協議 SNMP 使網路管理員能夠管理網路效能發現並解決網路問題及規劃網路增通 SNMP 接收隨機消息(及事件報告)網路管理系統獲知網路現問題 SNMP 管理網路三主要組部:管理設備、代理網路管理系統管理設備網路節點包含 ANMP 代理並處管理網路管理設備用於收集並儲存管理信息通 SNMP NMS 能些信息管理設備稱網路單元能指路由器、訪問伺服器交換機網橋、 HUBS 、主機或列印機 SNMP 代理管理設備網路管理軟體模塊 SNMP 代理擁本相關管理信息並轉換與 SNMP 兼容格式 NMS 運行應用程序實現監控管理設備外 NMS 網路管理提供量處理程序及必須儲存資源任何受管理網路至少需要或 NMS 目前 SNMP 3 種: SNMPV1 、 SNMPV2 、 SNMPV3第 1 版第 2 版沒太差距 SNMPV2 增強版本包含其協議操作與前兩種相比 SNMPV3 則包含更安全遠程配置解決同 SNMP 版本間兼容問題 RFC3584 種定義三者共存策略 SNMP 包括組由 RMON 、 RMON2 、 MTB 、 MTB2 、 OCDS 及 OCDS 定義擴展協議
DNS:域名系統(服務)協議
域名系統(服務)協議(DNS)種布式網路目錄服務主要用於域名與 IP 址相互轉換及控制特網電郵件發送數特網服務依賴於 DNS 工作旦 DNS 錯連接 Web 站點電郵件發送止 DNS 兩獨立面 : 定義命名語規范利於通名稱委派域名許可權基本語: local.group.site; 定義何實現布式計算機系統便效域名轉換 IP 址 DNS 命名式採用散層機制實現域名空間委派授權及域名與址相轉換授權通使用 DNS 命名式遍布全球網路設備配域名則由散世界各伺服器實現 理論 DNS 協議域名標准闡述種用任意標簽值布式抽象域名空間任何組織都建立域名系統其所布結構選擇標簽數 DNS 協議用戶遵循官特網域名系統使用級標簽見頂級域: COM 、 EDU 、 GOV 、 NET 、 ORG 、 BIZ 另外些帶家代碼頂級域 DNS 布式機制支持效且靠名字 IP 址映射數名字本映射同站點伺服器相互合作能夠解決網路名字與 IP 址映射問題單伺服器故障影響 DNS 確操作 DNS 種通用協議並僅限於網路設備名稱
TFTP:簡單文件傳輸協議
簡單文件傳輸協議種用傳輸文件簡單協議運行 UDP (用戶數據報協議) TFTP 設計簡單容易運行缺乏標准 FTP 協議許特徵 TFTP 能遠程伺服器讀、寫文件(郵件)或者讀、寫文件傳送給遠程伺服器能列目錄並且前提供用戶認證 前 TFTP 3 種傳輸模式: netASC11 模式即 8 位 ASC11 ;八位組模式(替代前版本二進制模式)原始八位位元組;郵件模式種模式傳輸給用戶文件字元主機雙自定義其模式 TFTP 協議任何傳輸進程都請求讀寫文件始同建立連接伺服器同意請求則連接功文件固定 512 位元組塊度進行傳送每數據包都包含數據塊發送包前數據塊必須確認響應包確認少於 512 位元組數據包說明傳輸結束包網路丟失接收端超並重新發送其包(能數據能確認響應)導致丟失包發送者重新發送丟失包發送者需要保留包手用於重新發送 LOCK 確認響應保證所包都已經收注意傳輸雙都看作發送者接收者發送數據並接收確認響應另發送確認響應並接受數據

❼ 結合所學計算機網路知識，請簡要闡述一種計算機網路協議模型，並舉例說明各層代表性的協議（物理層除外

物理層：比特
數據鏈路層：幀
網路層：分組
運輸層：報文段
應用層：報文

❽ 計算機協議到底是什麼

計算機協議，也叫作網路協議，是通信計算機雙方必須共同遵從的一組約定。

為了使數據在網路上從源到達目的，網路通信的參與方必須遵循相同的規則，這套規則稱為協議，它最終體現為在網路上傳輸的數據包的格式。最常見的計算機協議是OSI/RM協議。

國際標准化組織（ISO）在1978年提出了「開放系統互聯參考模型」，即著名的OSI/RM模型。它將計算機網路體系結構的通信協議劃分為七層，自下而上依次為：物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。其中第四層完成數據傳送服務，上面三層面向用戶。

(8)計算機網路報文協議書擴展閱讀

常見的計算機協議還有：

1、IPX/SPX協議

是Novell開發的專用於NetWare網路中的協議，但是也非常常用。大部分可以聯機的游戲都支持IPX/SPX協議，比如星際爭霸，反恐精英等等。

2、ARP/RARP協議

地址解析協議，原理是主機發送信息時將包含目標IP地址的ARP請求廣播到網路上的所有主機，並接收返回消息，以此確定目標的物理地址；收到返回消息後將該IP地址和物理地址存入本機ARP緩存中並保留一定時間，下次請求時直接查詢ARP緩存以節約資源。

3、TCP/IP協議

是Internet最基本的協議、Internet國際互聯網路的基礎，由網路層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成。通俗而言：TCP負責發現傳輸的問題，一有問題就發出信號，要求重新傳輸，直到所有數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給網際網路的每一台聯網設備規定一個地址。

❾ 何謂計算機網路的體系結構與網路協議

計算機協議及體系結構網路協議與層次結構

1.2.1網路體系結構

1.網路協議

通過通信信道和網路設備互聯起來的不同地理位置的多個計算機系統,要使其能協同工作實現信息交換和資源共享,它們之間必須具有共同的語言。交流什麼、怎樣交流及何時交流,都必須遵循某種互相都能接受的規則。

網路協議(Protocol)是為進行計算機網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定的集

合。准確地說,它是對同等實體之間通信而制定的有關規則和約定的集合;

網路協議的三個要素: 、

l)語義(Semarlties)涉及用於協調與差錯處理的控制信息。

2)語法(Syntax)涉及數據及控制信息的格式、編碼及信號電平等。

3)定時(Timing)涉及速度匹配和定序等。

2.網路的體系結構及其劃分所遵循的原則計算機網路系統是一個十分復雜的系統。將一個復雜系統分解為若干個容

易處理的子系統。分層就是系統分解的最好方法之一。

在圖1-4所示的一般分層結構中,n層是n-l層的用戶,又是n+l層的服務提供者。n+1層雖然只直接使用了n層提供的服務,實際上它通過n層還間接地使用了n-1層以及以下所有各層的服務。、

層次結構的好處在於使每一層實現一種相對獨立的功能。分層結構還有利於交流、理解和標准化。

所謂網路的層次模型就是計算機網路各層次及其協議的 集合。層次結構一般以垂直分層模型來表示, 層次結構的要點:

1)除了在物理媒體上進行的是實通信之外,其餘各 對等實體間進行的都是虛通信。

2)對等層的虛通信必須遵循該層的協議。

3)n層的虛通信是通過n/n-l層間介面處n-l層提供的服務以及n-1層的通信(通常也

是虛通信)來實現的。

1.2.2網路體系結構

網路體系結構最常用的分為兩種:

OSI七層結構和TCP/IP(TramferControlProtocol/InternetProtocol,傳輸控制協議/網際協議)四層結構。TCP/IP協議是Internet的核心協議。

1.OSI/RM基本參考模型

開放系統互聯(OpenSystemIntercomectim)基本參考模型是由國際標准化組織(ISO)

制定的標准化開放式計算機網路層次結構模型,又稱ISO/OSI參考模型。"開放"這個詞表示能使任何兩個遵守參考模型和有關標準的系統可以進行互聯。

OSI/RM包括了體系結構、服務定義和協議規范三級抽象。OSI的體系結構定義了一個七層模型,用以進行進程間的通信,並作為一個框架來協調各層標準的制定gOSI的服務定義描述了各層所提供的服務,以及層與層之間的抽象介面和交互用的服務原語:OSI各層的協議規范,精確地定義了應當發送何種控制信息及何種過程來解釋該控制信息。

OSI/RM的七層參考模型結構包括:從下至上分別為物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層,

會話層、表示層和應用層。

2.Internet層次模型

Internet網路結構以TCP/IP協議層次模型為核心,

共分四層結構:應用層、傳輸層、網際層和網路介面層。TCP/IP的體系結構與ISO的OSI七層參考模型的對應關系如圖1-6所示。TCP/IP是Internet的核心,利用TCP/IP協議可以方便地實現各種網路的平滑、無縫連接。在TCP/IP四層模型中,作為最高層的應用層相當於OSI的5~7層,該層中包括了所有的高層協議,如常見的文件傳輸協議FTP(文件傳輸協議)、電子郵件SMTP,（簡單郵件傳送協議)、域名系統DNS(域名服務)、網路管理協議SNMP、訪問WWW的超文本傳輸協議HTTP、遠程終端訪問協議TELNET等。

TCP/IP的次高層為傳輸層,相當於OSI的傳輸層,該層負責在源主機和目的主機之間提供端到端的數據傳輸服務。這一層上主要定義了兩個協議:面向連接的傳輸控制協議TCP和無連接的用戶數據報協議UDP(UserDatagramProtocol)。

TCP/IP的第二層相當於OSI的網路層,該層負責將報文(數據包)獨立地從信源傳送到信宿,主要解決路由選擇、阻塞控制級網際互聯問題。這一層上定義了網際協議(InternetProtocol,IP協議)、地址轉換協議ARP(AddressResolutionProtocol)、反向地址轉換協議RARP(ReverseARP)和網際控制報文協議ICMP()等協議。

TCP/IP的最低層為網路介面層,該層負責將IP分組封裝成適合在物理網路上傳輸的幀格式並發送出去,或將從物理網路接收到的幀卸裝並遞交給高層。這一層與物理網路的具體實現有關,自身並無專用的協議。事實上,任何能傳輸IP報文的協議都可以運行。雖然該層一般不需要專門的TCP/IP協議,各物理網路可使用自己的數據鏈路層協議和物理層協議。

3.Internet主要協議

TCP/IP協議集的各層協議的總和亦稱作協議枝。給出了TCP/IP協議集與OSI參

考模型的對應關系。其中每一層都有著多種協議。一般來說,TCP提供傳輸層服務,而IP提供網路層服務。

(l)TCP/IP的數據鏈路層

數據鏈路層不是TCP/IP協議的一部分,但它是TCP/IP與各種通信網之間的介面。這些通信網包括多種廣域網和各種區域網。

一般情況下,各物理網路可以使用自己的數據鏈路層協議和物理層協議,不需要在數據鏈路層上設置專門的TCP/IP協議。但是,當使用串列線路連接主機與網路,或連接網路與網路時,例如用戶使用電話線接入網路肘,則需要在數據鏈路層運行專門的SLIP(SerialLineIP)協議的PPP(PointtoPointProtocol)協議。

(2)TCP/IP網路層

網路層最重要的協議是IP,它將多個網路聯成一個互聯網,可以把高層的數據以多個數據報的形式通過互聯網分發出去。

網路層的功能主要由IP來提供。除了提供端到端的報文分發功能外,IP還提供了很多擴充功能。例如:為了克服數據鏈路層對幀大小的限制,網路層提供了數據分塊和重組功能,這使得很大的IP數據報能以較小的報文在網上傳輸。

網路層的另一個重要服務是在互相獨立的區域網上建立互聯網路,即網際網。網間的報文來往根據它的目的IP地址通過路由器傳到另一網路。

IP的基本任務是通過互聯網傳送數據報,各個IP數據報之間是相互獨立的。主機上的IP層向傳輸層提供服務。IP從源傳輸實體取得數據,通過它的數據鏈路層服務傳給目的主機的IP層。IP不保證服務的可靠性,在主機資源不足的情況下,它可能丟棄某些數據報,同時IP也不檢查被數據鏈路層丟棄的報文。

在傳送時,高層協議將數據傳給IP層,IP層再將數據封裝為互聯網數據報,並交給數據鏈路層協議通過區域網傳送。若目的主機直接連在本區域網中,IP可直接通過網路將數據報傳給

目的主機;若目的主機在其他網路中,則IP路由器傳送數據報,而路由器則依次通過下一網路將數據報傳送到目的主機或再下一個路由器。即IP數據報是通過互聯網路逐步傳遞,直到終點 為止。

(3)TCP/IP傳輸層

TCP/IP在這一層提供了兩個主要的協議:傳輸控制協議(TCP)和用戶數據協議(UDP)。TCP提供的是一種可靠的數據流服務。當傳送有差錯數據,或網路故障,或網路負荷太

重不能正常工作時,就需要通過其他協議來保證通信的可靠。TCP就是這樣的協議,它對應於OSI模型的傳輸層,它在IP協議的基礎上,提供端到端的面向連接的可靠傳輸。

TCP採用"帶重傳的肯定確認"技術來實現傳輸的可靠性。簡單的"帶重傳的肯定確認"是指與發送方通信的接收者,每接收一次數據,就送回一個確認報文J發送者對每個發出去的

報文都留一份記錄,等到收到確認之後再發出下一報文。發送者發出報文時,啟動計時器,若計時器計數完畢,確認還未到達,則發送者重新發送該報文。

TCP通信建立在面向連接的基礎上,實現了一種"虛電路"的概念。雙方通信之前,先建立一條連接,然後雙方就可以在其上發送數據流。這種數據交換方式能提高效率,但事先建立連接和事後拆除連接需要開銷。

4.TCP/IP協議族中的其他協議

TCP/IP是網路中使用的基本的通信協議,是一系列協議和服務的總集。雖然從名字上看

τCP/IP包括兩個協議一一…傳輸控制協議(TCP)和網際協議(IP),但TCP/IP實際上是一組協議,包括了上百個各種功能的協議,如:遠程登錄、文件傳輸和電子郵件(PPP,ICMP,ARP/

RARP,UDP,FTP,HTTP,SMTP,SNMP,RIP,OSPF)等協議,而TCP協議和IP協議是保證數據完整傳輸的兩個最基本的重要協議。通常說TCP/IP是指TCP/IP協議族,而不單單是TCP和IP。TCP/IP依靠TCP和IP這兩個主要協議提供的服務,加上高層應用層的服務,共同實現了TCP/IP協議族的功能。

TCP/IP的最高層與OSI參考模型的上三層有較大區別,也沒有非常明確的層次劃分。其中FTP,TELNET,SMTP,DNS是幾種廣泛應用的協議,TCP/IP中還定義了許多別的高層協議。

(l)文件傳輸協議FTP

FTP(FileTransferProtocol):文件傳輸協議,允許用戶將遠程主機上的文件拷貝到自

己的計算機上。

文件傳輸協議是用於訪問遠程機器的專門協議,它使用戶可以在本地機與遠程機之間進行有關文件的操作。FTP工作時建立兩條TCP連接,條用於傳送文件,另一條用於傳送控制。

FTP採用客戶/伺服器模式,它包含FTP客戶端和FTP伺服器。客戶啟動傳送過程,而服 務器對其做出應答。客戶FTP大多有互動式界面,使客戶可以方便地上傳或下載文件。

(2)遠程終端訪問TELNET

Telnet(RemoteLogin):提供遠程登錄功能,用戶可以登錄到遠程的另一台計算機土,如同在遠程主機上直接操作一樣。

設備或終端進程交互的方訟,支持終端到終端的連接及進程到進程分布式計算的通信。

(3)域名服務DNS

DNS是一個域名服務的協議,提供域名到IP地址的轉換,允許對域名資源進行分散管理。(4)簡單郵件傳送協議SMTP

SMTP(SimpleMailTransferProtocol,簡單郵件傳輸協議),用於傳輸電子郵件。

互聯網標准中的電子郵件是基於文件的協議,用於可靠、有效的數據傳輸。SMTP作為應用層的服務,並不關心它下面採用的是何種傳輸服務,它可通過網路在TCP連接上傳送郵件, 或者簡單地在同一機器的進程之間通過進程通信的通道來傳送郵件。

郵件發送之前必須協商好發送者、接收者。SMTP服務進程同意為接收方發送郵件時,它將郵件直接交給接收方用戶或將郵件經過若干段網路傳輸,直到郵件交給接收方用戶。在郵件傳輸過程中,所經過的路由被記錄下來。這樣,當郵件不能正常傳輸時可按原路由找到發送者。

13網路互聯基礎

1.3.1IP地址

IP地址和域名是Internet使用的、符合TCP/IP協議規定的地址方案。這種地址方案與日常生活中涉及的電話號碼和通信地址相似,涉及到Internet服務的每一環節。IP協議要求所有Internet的網路節點要有統一規定格式的地址,簡稱IP地址。IP地址是運行TCP/IP協議的唯一標識符。TCP/IP協議是上層協議,無論下層是何種拓撲結構的網路,均應統一在上層IP地址上。任何網路接入Internet,均應使用IP地址。

IP地址是唯一的、全球識別的InterIEt網路地址,採用32位二進制(即4位元組)的格式。

在Internet上,每台計算機或網路設備都被分配一個IP地址,這個IP地址在整個InterIIet網路中是唯一的,保證了Internet成為全球開放互聯的網路系統。

1.3.2IP地址的格式和分類

IP地址可表達為二進制格式和十進制格式。二進制的IP地址為32位,分為4個8位二進制數。為書寫方便起見,常將每個位元組作為一段並以十進制數來表示,每段間用"."分隔,每段取值為0~255,。例如:135.111.5.27(二進制格式:10000111.01101111.00000101.00011011)就是合怯的IP地址。

IP地址由網路標識和主機標識兩部分組成。常用的IP地址有ATB,C三類,每類均規定

了網路標識和主機標識在32位中所佔的位數。這三類IP地址的格式表示範圍分別為:

A類地址:0.0.0.O~127.255.255.255

B類地址:128.0.0.O~191.255.255.255

C類地址:192.0.0.O~233.255.255.255

A類IP地址一般用於主機數多達160餘萬台的大型網路,前8位代表網路號,後3個8

位代表主機號。32位的最高位為Og十進制的第一組數值范圍為000~127。IP地址范圍為:001.x.y.z~126.x.y.z。

B類IP地址一般用於中等規模的各地區網管中心,前兩個8位二進制代表網路號,後兩個8位代表主機號。32位的最高兩位為10;十進制的第一組數值范圍為128~191。IP地址范圍為:128.x.y.Z~191.x.y.z。

C類地址一般用於規模較小的本地網路,如校園網、企業網、政府機構網等。前三個8位代表網路號,最後8位代表主機號。32位的最高3位為110,十進制第一組數值范圍為192~223。IP地址范圍為:192.x.y.z~223.x.y.z。一個C類地址可連接256個主機。

A類地址一般分配給具有大量主機的網路使用,B類地址通常分配給規模中等的網路使用,C類地址通常分配給小型區域網使用。為了確保唯→性,IP地址由世界各大地區的權威機構InterNIC()管理和分配。

1.3.3子網的劃分與掩碼

在Internet中,如果每個物理網路就要佔用一個網路號,是不夠用的。另外,如果每個單位增添新的物理網路(例如新建樓房或新部門中新建的網路)就要向Internet的NIC申請新網路號,也太麻煩,並且不便於IP地址的分配管理。

,
在IP地址的某個網路標識中,可以包含大量的主機(如A類地址的主機標識域為24位,B類地址的主機標識域為16位),而在實際應用中不可能將這么多的主機連接到單一的網路中, 這將給網路定址和管理帶來不便。為解決這個問題,可以在網路中引入"子網"的概念。

注意:這里的子網與前面所說的通信子網是兩個完全不同的概念。將主機標識域進一步劃分為子網標識和子網主機標識,通過靈活定義子網標識域的位數,可以控制每個子網的規模。將一個大型網路劃分為若干個既相對獨立又相互聯系的子網後,網路內部各子網便可獨立定址和管理,各子網間通過跨子網的路由器連接,這樣也提高了網路的安全性。

利用子網掩碼可以判斷兩台主機是否在同一子網中。子網掩碼與IP地址一樣也是32位二進制數,不同的是它的子網主機標識部分為全"。"。若兩台主機的IP地址分別與它們的子網掩碼相"與"後的結果相同,則說明這兩台主機在同一網中。

1.子網劃分

為使多個物理網路共用一個IP地址,可以採取把IP地址中主機號部分進一步劃分為子網號和主機號兩部分。例如:一個B類IP地址,可以把第三個位元組作為子網號,第四個位元組作為子網(物理網路)上主機號。

2.子網掩碼

IP路由選擇演算法是根據IP數據報報頭中目的地址的網路號,查找它的路由表,找到一個表項的目的網路號能與它匹配,然後用匹配上表項的中繼IP地址作為發送該數據報到達目的主機的下一個路由器地址。IP數據報報頭中目的地址的網路號是根據該地址最高位值來決定它是哪一類IP地址,網路號應佔用多少位。

劃分了子網後,就不能從地址的最高位值來判斷網路號佔用的位數了,用戶可以自行決定子網號佔用的位數。為了解決這個問題,必須使用子網掩碼(mask)子網掩碼是一個32位的數,其中取值為1的位,對應網路號或子&網號:取值為0的位,對應主機號。