共享介质网络数据链路层

A. 请问一下局域网体系结构分为几层各层起什么作用

按照 IEEE802 标准，局域网体系结构分为三层，即物理层，媒体链路控制层（MAC），逻辑链路控制层（LLC）。实际上是两层，该标准将数据链路层拆分为更具体的媒体链路控制层和逻辑链路控制层。

1、物理层(PHY )

局域网中的物理层和计算机网络OSI参考模型中物理层的功能一样，主要处理物理链路上传输的比特流，实现比特流的传输与接收、同步前序的产生和删除;建立、维护、撤销物理连接，处理机械、电气和过程的特性。

2、媒体访问控制(MAC)

子层MAC子层负责介质访问控制机制的实现，即处理局域网中各站点对共享通信介质的争用问题，不同类型的局域网通常使用不同的介质访问控制协议，另外MAC子层还涉及局域网中的物理寻址。

3、逻辑链路控制(LLC) 子层

LLC子层负责屏蔽MAC子层的不同实现，将其变成统一的LLC界面，从而向网络层提供一致的服务。

(1)共享介质网络数据链路层扩展阅读

局域网体系中的二层交换机和三层交换机

传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层--数据链路层进行操作的。而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发，既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况做到最优网络性能。

二层交换技术从网桥发展到VLAN（虚拟局域网），在局域网建设和改造中得到了广泛的应用。第二层交换技术是工作在OSI七层网络模型中的第二层，即数据链路层。它按照所接收到数据包的目的MAC地址来进行转发，对于网络层或者高层协议来说是透明的。

三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。

三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。

作者：needrunning
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B. 共享局域网和交换局域网

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第3章 局域网
3.4 共享介质局域网和交换局域网
3.4.1共享介质局域网的工作原理
及存在的问题
3.4.2 交换局域网的特点
3.4.3 交换局域网的工作原理
3.4.4 局域网交换机技术
3.4.1 共享介质局域网的工作原理及存在的问题
传统的局域网技术是建立在"共享介质"的基础上,网中所有结点共享一条公共通信传输介质,典型的介质访问控制方式是CSMA/CD,Token Ring,Token Bus.介质访问控制方式用来保证每个结点都能够"公平"的使用公共传输介质.IEEE 802.2标准定义的共享介质局域网有以下三种:
采用CSMA/CD介质访问控制方式的总线型局域网.
采用Token Bus介质访问控制方式的总线型局域网.
采用Token Ring介质访问控制方式的环型局域网.
3.4.1 共享介质局域网的工作原理及存在的问题
目前应用最广的一类局域网是第一种,即以太网(Ethernet).10Base-T以太网的中心连接设备是集线器(Hub),它是对"共享介质" 总线型局域网结构的一种改进.用集线器作为以太网的中心连接设备时,所有结点通过非屏蔽双绞线与集线器连接.这样的以太网在物理结构上是星型结构,但它在逻辑上仍然是总线型结构,并且在MAC层仍然采用CSMA/CD介质访问控制方式.当集线器接收到某个结点发送的帧时,它立即将数据帧通过广播方式转发到其它端口.

3.4.1 共享介质局域网的工作原理及存在的问题
在10Base-T的以太网中,如果网中有N个结点,那么每个结点平均能分到的带宽为10Mbps/N.显然,当局域网的规模不断的扩大,结点数N不断增加时,每个结点平均能分到的带宽将越来越少.因为Ethernet的N个结点共享一条10Mbps的公共通信信道,所以当网络结点数N增大,网络通信负荷加重时,冲突和重发现象将大量发生,网络效率急剧下降,网络传输延迟增长,网络服务质量下降.为了克服网络规模和网络性能之间的矛盾,人们提出了将"共享介质方式"改为"交换方式"的方案,这就推动了"交换局域网"技术的发展.交换局域网的核心设备是局域网交换机,它可以在它的多个端口之间建立多个并发连接.图3.6简单说明了交换局域网的工作原理,图中交换机为站点A 和站点E,站点B 和F,站点C和站点D分别建立了并行,独立的三条链路,使之能同时实现A和E,B和F,C和D之间的通信.
3.4.1 共享介质局域网的工作原理及存在的问题
图3.6 交换局域网的工作原理
3.4.2 交换局域网的特点
我们以交换以太网(Switch Ethernet)为例说明交换局域网的共同特点.交换以太网是指以数据链路层的帧为数据交换单位,以以太网交换机为基础构成的网络.它根本上解决了共享以太网所带来的问题.其特点如下:
允许多对站点同时通信,每个站点可以独占传输通道和带宽.
灵活的接口速率
具有高度的网络可扩充性和延展性
易于管理,便于调整网络负载的分布,有效地利用网络带宽
交换以太网与以太网,快速以太网完全兼容,它们能够实现无缝连接
可互连不同标准的局域网.
3.4.3 交换局域网的工作原理
1. 交换局域网的基本结构
交换局域网的核心设备是局域网交换机,它可以在它的多个端口之间建立多个并发连接.为了保护用户已有的投资,局域网交换机一般是针对某类局域网(例如802.3标准的Ethernet或802..5标准的Token Ring)设计的.
典型的交换局域网是交换以太网(Switched Ethernet),它的核心部件是以太网交换机.以太网交换机可以有多个端口,每个端口可以单独与一个结点连接,也可以与一个共享介质式的以太网集线器(Hub)连接.

3.4.3 交换局域网的工作原理
如果一个端口只连接一个结点,那么这个结点就可以独占整个带宽,这类端口通常被称作"专用端口";如果一个端口连接一个与端口带宽相同的以太网,那么这个端口将被以太网中的所有结点所共享,这类端口被称为"共享端口".典型的交换以太网的结构如图3.7所示.
3.4.3 交换局域网的工作原理
图3.7 交换以太网的结构示意图
3.4.3 交换局域网的工作原理
2. 局域网交换机的工作原理
典型的局域网交换机结构与工作过程如图3.8所示.图中的交换机有6个端口,其中端口1,4,5,6分别连接了结点A,结点B,结点C与结点D.那么交换机的"端口号/MAC地址映射表"就可以根据以上端口号与结点MAC地址的对应关系建立起来.如果结点A与结点D同时要发送数据,那么它们可以分别在Ethernet帧的目的地址字段(DA)中添上该帧的目的地址.
3.4.3 交换局域网的工作原理
图3.8 交换机的结构与工作过程
3.4.3 交换局域网的工作原理
例如,结点A要向结点C发送帧,那么该帧的目的地址DA=结点C;结点D要向结点B发送帧,那么该帧的目的地址DA=结点B.当结点A,结点D同时通过交换机传送Ethernet帧时,交换机的交换控制中心根据"端口号/MAC地址映射表"的对应关系找出帧的目的地址的输出端口号,那么它就可以为结点A到结点C建立端口1到端口5的连接,同时为结点D到结点B建立端口6到端口4的连接.这种端口之间的连接可以根据需要同时建立多条,也就是说可以在多个端口之间建立多个并发连接.
3.4.3 交换局域网的工作原理
以太网交换机的帧转发方式可以分为以下三类:
直接交换方式
存储转发方式
改进直接交换方式
3.4.4 局域网交换机技术
1. 交换机与集线器的区别
交换机的作用是对封装的数据包进行转发,并减少冲突域,隔离广播风暴.从组网的形式看,交换机与集线器非常类似,但实际工作原理有很大的不同.
从OSI体系结构看,集线器工作在 OSI/RM的第一层,是一种物理层的连接设备,因而它只对数据的传输进行同步,放大和整形处理,不能对数据传输的短帧,碎片等进行有效的处理,不进行差错处理,不能保证数据的完整性和正确性.交换机工作在OSI的第二层,属于数据链路层的连接设备,不但可以对数据的传输进行同步,放大和整形处理,还提供数据的完整性和正确性的保证.

3.4.4 局域网交换机技术
从工作方式和带宽来看,集线器是一种广播模式,一个端口发送信息,所有的端口都可以接收到,容易发生广播风暴;同时集线器共享带宽,当两个端口间通信时,其它端口只能等待.交换机是一种交换方式,一个端口发送信息,只有目的端口可以接收到,能够有效的隔离冲突域,抑制广播风暴;同时每个端口都有自己的独立带宽,两个端口间的通信不影响其它端口间的通信.
3.4.4 局域网交换机技术
2. 交换机的技术特点
目前,局域网交换机主要是针对以太网设计的.一般来说,局域网交换机主要有以下几个技术特点.
低交换传输延迟
高传输带宽
允许10Mbps/100Mbps共存
支持虚拟局域网服务
3.4.4 局域网交换机技术
3. 第三层交换技术
简单的说,第三层交换技术就是"第二层交换技术+第三层转发".第三层交换技术的出现,解决了局域网中网段划分之后网段中的子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速,复杂所造成的网络瓶颈问题.
一个具有第三层交换功能的设备,是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是两者的有机结合,而不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上.
3.4.4 局域网交换机技术
其工作原理如下:假设两个使用IP协议的站点A,B通过第三层交换机进行通信,发送站点A在开始发送时,把自己的IP地址与B站的IP地址比较,判断B站是否与自己在同一子网内.若目的站B与发送站A在同一子网内,则进行第二层的转发.若两个站点不在同一子网内,如发送站A要与目的站B通信,发送站A要向"缺省网关"发出ARP(地址解析)封包,而"缺省网关"的IP地址其实是第三层交换机的第三层交换模块.当发送站A对"缺省网关"的IP地址广播出一个ARP请求时,如果第三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址,则向发送站A回复B的MAC地址.否则第三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求, B站得到此ARP请求后向第三层交换模块
3.4.4 局域网交换机技术
回复其MAC地址,B站得到此ARP请求后向第三层交换模块回复其MAC地址,第三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到第二层交换引擎的MAC地址表中.从这以后,当A向B发送的数据包便全部交给第二层交换处理,信息得以高速交换.由于仅仅在路由过程中才需要第三层处理,绝大部分数据都通过第二层交换转发,因此第三层交换机的速度很快,接近第二层交换机的速度,同时比相同路由器的价格低很多.可以相信,随着网络技术的不断发展,第三层交换机有望在大规模网络中取代现有路由器的位置.

C. 计算机网络(三)数据链路层

结点：主机、路由器

链路：网络中两个结点之间的物理通道，链路的传输介质主要有双绞线、光纤和微波。分为有线链路、无线链路。

数据链路：网络中两个结点之间的逻辑通道，把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路。

帧：链路层的协议数据单元，封装网络层数据报。

数据链路层负责通过一条链路从一个结点向另一个物理链路直接相连的相邻结点传送数据报。

数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。其主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为 逻辑上无差错的数据链路 ，使之对网络层表现为一条无差错的链路。

封装成帧就是在一段数据的前后部分添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束。首部和尾部包含许多的控制信息，他们的一个重要作用：帧定界（确定帧的界限）。

帧同步：接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始和终止。

组帧的四种方法：

透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。因此，链路层就“看不见”有什么妨碍数据传输的东西。

当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，就必须采取适当的措施，使收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。这样才能保证数据链路层的传输是透明的。

概括来说，传输中的差错都是由于噪声引起的。

数据链路层编码和物理层的数据编码与调制不同。物理层编码针对的是单个比特，解决传输过程中比特的同步等问题，如曼彻斯特编码。而数据链路层的编码针对的是一组比特，它通过冗余码的技术实现一组二进制比特串在传输过程是否出现了差错。

较高的发送速度和较低的接收能力的不匹配，会造成传输出错，因此流量控制也是数据链路层的一项重要工作。数据链路层的流量控制是点对点的，而传输层的流量控制是端到端的。

滑动窗口有以下重要特性：

若采用n个比特对帧编号，那么发送窗口的尺寸W T 应满足： 。因为发送窗口尺寸过大，就会使得接收方无法区别新帧和旧帧。

每发送完一个帧就停止发送，等待对方的确认，在收到确认后再发送下一个帧。

除了比特出差错，底层信道还会出现丢包 [1] 问题

“停止-等待”就是每发送完一个分组就停止发送，等待对方确认，在收到确认后再发送下一个分组。其操作简单，但信道利用率较低

信道利用率是指发送方在一个发送周期内，有效地发送数据所需要的时间占整个发送周期的比率。即

GBN发送方：

GBN接收方：

因连续发送数据帧而提高了信道利用率，重传时必须把原来已经正确传送的数据帧重传，是传送效率降低。

设置单个确认，同时加大接收窗口，设置接收缓存，缓存乱序到达的帧。

SR发送方：

SR接收方：

发送窗口最好等于接收窗口。（大了会溢出，小了没意义），即

传输数据使用的两种链路

信道划分介质访问控制将使用介质的每个设备与来自同一通信信道上的其他设备的通信隔离开来，把时域和频域资源合理地分配给网络上的设备。

当传输介质的带宽超过传输单个信号所需的带宽时，人们就通过在一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率，这就是所谓的多路复用，也是实现信道划分介质访问控制的途径。多路复用技术把多个信号组合在一条物理信道上进行传输，使多个计算机或终端设备共享信道资源，提高了信道的利用率。信道划分的实质就是通过分时、分频、分码等方法把原来的一条广播信道,逻辑上分为几条用于两个结点之间通信的互不干扰的子信道，实际上就是把广播信道转变为点对点信道。

频分多路复用是一种将多路基带信号调制到不同频率载波上，再叠加形成一个复合信号的多路复用技术。在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽的情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若千与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道，每个子信道传输一种信号，这就是频分多路复用。

每个子信道分配的带宽可不相同，但它们的总和必须不超过信道的总带宽。在实际应用中，为了防止子信道之间的千扰，相邻信道之间需要加入“保护频带”。频分多路复用的优点在于充分利用了传输介质的带宽，系统效率较高;由于技术比较成熟,实现也较容易。

时分多路复用是将一条物理信道按时间分成若干时间片，轮流地分配给多个信号使用。每个时间片由复用的一个信号占用，而不像FDM那样，同一时间同时发送多路信号。这样，利用每个信号在时间上的交叉，就可以在一条物理信道上传输多个信号。

就某个时刻来看,时分多路复用信道上传送的仅是某一对设备之间的信号:就某段时间而言,传送的是按时间分割的多路复用信号。但由于计算机数据的突发性，一个用户对已经分配到的子信道的利用率一般不高。统计时分多路复用(STDM，又称异步时分多路复用)是TDM 的一种改进，它采用STDM帧，STDM帧并不固定分配时隙，面按需动态地分配时隙，当终端有数据要传送时，才会分配到时间片，因此可以提高线路的利用率。例如，线路传输速率为8000b/s，4个用户的平均速率都为2000b/s，当采用TDM方式时，每个用户的最高速率为2000b/s.而在STDM方式下,每个用户的最高速率可达8000b/s.

波分多路复用即光的频分多路复用，它在一根光纤中传输多种不同波长(频率）的光信号，由于波长（频率）不同，各路光信号互不干扰，最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来。由于光波处于频谱的高频段，有很高的带宽，因而可以实现多路的波分复用

码分多路复用是采用不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式。与FDM和 TDM不同,它既共享信道的频率，又共享时间。下面举一个直观的例子来理解码分复用。

实际上，更常用的名词是码分多址(Code Division Multiple Access.CDMA)，1个比特分为多个码片/芯片( chip)，每一个站点被指定一个唯一的m位的芯片序列，发送1时发送芯片序列（通常把o写成-1） 。发送1时站点发送芯片序列，发送o时发送芯片序列反码。

纯ALOHA协议思想：不监听信道，不按时间槽发送，随机重发。想发就发

如果发生冲突，接收方在就会检测出差错，然后不予确认，发送方在一定时间内收不到就判断发生冲突。超时后等一随机时间再重传。

时隙ALOHA协议的思想：把时间分成若干个相同的时间片，所有用户在时间片开始时刻同步接入网络信道，若发生冲突，则必须等到下一个时间片开始时刻再发送。

载波监听多路访问协议CSMA（carrier sense multiple access）协议思想：发送帧之前，监听信道。

坚持指的是对于监听信道忙之后的坚持。

1-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。

优点：只要媒体空闲，站点就马上发送，避免了媒体利用率的损失。

缺点：假如有两个或两个以上的站点有数据要发送，冲突就不可避免。

非坚持指的是对于监听信道忙之后就不继续监听。

非坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。

优点：采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性。

缺点：可能存在大家都在延迟等待过程中，使得媒体仍可能处于空闲状态，媒体使用率降低。

p-坚持指的是对于监听信道空闲的处理。

p-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。

优点：既能像非坚持算法那样减少冲突，又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的这种方案。

缺点：发生冲突后还是要坚持把数据帧发送完，造成了浪费。

载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD（carrier sense multiple access with collision detection）

CSMA/CD的工作流程：

由图可知，至多在发送帧后经过时间 就能知道所发送的帧有没有发生碰撞。因此把以太网端到端往返时间为 称为争周期(也称冲突窗口或碰撞窗口)。

截断二进制指数规避算法：

最小帧长问题：帧的传输时延至少要两倍于信号在总线中的传播时延。

载波监听多点接入/碰撞避免CSMA/CA（carrier sense multiple access with collision avoidance）其工作原理如下

CSMA/CD与CSMA/CA的异同点：

相同点：CSMA/CD与CSMA/CA机制都从属于CSMA的思路，其核心是先听再说。换言之，两个在接入信道之前都须要进行监听。当发现信道空闲后，才能进行接入。

不同点：

轮询协议：主结点轮流“邀请”从属结点发送数据。

令牌：一个特殊格式的MAC控制帧，不含任何信息。控制信道的使用，确保同一时刻只有一个结点独占信道。每个结点都可以在一定的时间内（令牌持有时间）获得发送数据的权利，并不是无限制地持有令牌。应用于令牌环网（物理星型拓扑，逻辑环形拓扑）。采用令牌传送方式的网络常用于负载较重、通信量较大的网络中。

轮询访问MAC协议/轮流协议/轮转访问MAC协议：基于多路复用技术划分资源。

随机访问MAC协议： 用户根据意愿随机发送信息，发送信息时可独占信道带宽。 会发生冲突

信道划分介质访问控制（MAC Multiple Access Control ）协议：既要不产生冲突，又要发送时占全部带宽。

局域网（Local Area Network）：简称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，使用广播信道。其特点有

决定局域网的主要要素为：网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法。

局域网的分类

IEEE 802标准所描述的局域网参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为逻辑链路层LLC子层和介质访问控制MAC子层。

以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带总线局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术。 以太网只实现无差错接收，不实现可靠传输。

以太网两个标准：

以太网提供无连接、不可靠的服务

10BASE-T是传送基带信号的双绞线以太网，T表示采用双绞线，现10BASE-T 采用的是无屏蔽双绞线（UTP），传输速率是10Mb/s。

计算机与外界有局域网的连接是通过通信适配器的。

在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或MAC地址。MAC地址：每个适配器有一个全球唯一的48位二进制地址，前24位代表厂家（由IEEE规定），后24位厂家自己指定。常用6个十六进制数表示，如02-60-8c-e4-b1-21。

最常用的MAC帧是以太网V2的格式。

IEEE 802.11是无线局域网通用的标准，它是由IEEE所定义的无线网络通信的标准。

广域网（WAN，Wide Area Network），通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。

广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。如因特网（Internet）是世界范围内最大的广域网。

点对点协议PPP（Point-to-Point Protocol）是目前使用最广泛的数据链路层协议，用户使用拨号电话接入因特网时一般都使用PPP协议。 只支持全双工链路。

PPP协议应满足的要求

PPP协议的三个组成部分

以太网交换机

冲突域：在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。简单的说就是同一时间内只能有一台设备发送信息的范围。

广播域：网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合。简单的说如果站点发出一个广播信号，所有能接收收到这个信号的设备范围称为一个广播域。

以太网交换机的两种交换方式：

直通式交换机：查完目的地址（6B）就立刻转发。延迟小，可靠性低，无法支持具有不同速率的端口的交换。

存储转发式交换机：将帧放入高速缓存，并检查否正确，正确则转发，错误则丢弃。延迟大，可靠性高，可以支持具有不同速率的端口的交换。

D. 图解TCP/IP

计算机使用模式的演变：
20世纪50年代 批处理时代
20世纪60年代 分时系统时代
20世纪70年代 计算机间通信时代
20世纪80年代 计算机网络时代
20世纪90年代 互联网普及时代
2000年 以互联网为中心的时代
2010年 无论何时何地地一切皆TCP/IP的网络时代

在计算机网络与信息通信领域，人们经常提及 “协议” 。简单来说。 协议 就是计算机与计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种“约定”。这种“约定”使那些由不同厂商的设备、不同的CPU以及不同的操作系统组成的计算机之间，只要遵循相同的协议就能实现通信。换句话说， 协议 就是计算机之间的通信语言，只有支持相同的协议，计算机之间才能相互通信。

计算机通信也会在每一个分组中附加上源主机地址和目标主机地址送给通信线路。这些发送端地址、接收端地址以及分组序号写入的部分称为 “报文首部” 。

TCP/IP协议并非ISO（国际标准化组织）所制定的某种国际标准，而是由IETF（Internet Engineering Task Force国际互联网工程任务组）所建议的、致力于推进器标准化作业的一种协议。

OSI参考模型
应用层 ：针对特定应用的协议。以电子邮件为例，用户A在主机A上新建一封电子邮件，指定收件人为B，并输入邮件内容为“早上好”。应用层协议会在所要传递数据的前端附加一个首部（标签）信息，该首部标明了邮件内容为“早上好”和收件人为B。

表示层 ：设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换。用户A和用户B使用的邮件客户端一致，便能够顺利收取和阅读邮件，不一致时表示层就发挥作用了：将数据从“某个计算机特定的数据格式”转换为“网络通用的标准数据格式”后再发送出去，接收端也进行相应处理。表示层与表示层之间为了识别编码格式也会附加首部信息，从而将实际传输的数据转交给下一层处理。

会话层 ：通信管理。负责建立和断开通信连接（数据流动的逻辑通路）。管理传输层以下的分层。假定用户A新建了5封电子邮件准备发送给用户B，是建立一次连接一起发送，还是分别建立5次连接各自发送，都是会话层决定的，会话层和表示层一样，也会在数据前段附加首部或标签信息再转发给下一层。而这些首部或标签中记录着数据传送顺序的信息。

传输层 ：管理两个节点之间的数据传输。负责可靠传输（确保数据被可靠传送到目标地址）。用主机A将“早上好”这一数据发送给主机B，期间可能因为某些原因导致数据损坏，主机B只收到“早上”，此时也会将这一事实告诉主机A，主机A得知情况会将后面的“好”重发给主机B。保证数据传输的可靠性是传输层的一个重要作用。为了确保可靠性，这一层所要传输的数据附加首部以识别这一分层的数据。然而，实际上将数据传输给对端的处理是由网络层来完成的。

网络层 ：地址管理与路由选择。两端主机之间虽然有众多数据链路，但能够将数据从主机A送到主机B也都是网络层的功劳。相当于TCP/IP协议中的IP协议，网络层不能保证数据的可达性，所以需要传输层TCP协议确保可达性，所以TCP/IP协议实现了可靠传输。

数据链路层 ：互连设备之间传送和识别数据帧。网络层负责将整个数据发送给最终目标地址，而数据链路层则只负责发送一个分段内的数据。

物理层 ：以“0”、“1”代表电压的高低、灯光的闪灭。界定连接器和网线的规格。将数据的0、1转换为电压和脉冲光传输给物理的传输介质。

计算机之间的网络连接通过 电缆 相互连接。任何一台计算机连接网络时，必须要使用 网卡 （网络适配器、NIC、LAN卡）， 中继器 的作用是将电缆传过来的信号调整和放大再传给另一个电缆，可以完成不同媒介之间的连接工作。 网桥 是数据链路层面上连接两个网络的设备，提供的是传递数据帧的作用，并且还具备自学机制。 路由器 是在网络层面上（OSI七层模型网络层）连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。 网桥 是根据物理地址（MAC地址）进行处理，而路由器/3层交换机则是根据IP地址进行处理的。由此，TCP/IP中网络层的地址就成为了IP地址。对于并发访问量非常大的一个企业级Web站点，使用一台服务器不足以满足前端的访问需求，这时通常会架设多台服务器来分担。这些服务器的访问的入口地址通常只有一个，为了能通过同一个URL将前端访问分发到后台多个服务器上，可以将这些服务器的前端加一个负载均衡器。这种负载均衡器就是4-7层交换机的一种。 网关 是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备。在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译，最终实现两者的通信。非常典型的例子就是互联网邮件和手机邮件之间的转换服务。防火墙也是一款通过网关通信，针对不用应用提高安全性的产品。

美国军方利用分组交换技术组件的ARPANET网络是互联网的鼻祖。而BSD UNIX操作系统实现了TCP/IP协议，随着UNIX系统的普及，TCP/IP协议开始盛行。TCP/IP可以单纯的指这两种协议，然而在很多情况下，它指的是包含HTTP、SMTP、FTP、TCP、UDP、IP、ARP等很多协议的 网际协议族 。

发送数据包的过程，和上节OSI参考模型中介绍的差不多。数据链路层是由网络接口（以太网驱动）来处理的，它会改数据附加上 以太网首部 ， 以太网首部 中包含接收端的MAC地址、发送端MAC地址以及标志以太网类型的以太网数据的协议。

在以太网普及之初，一般多台终端使用同一根同轴电缆的 共享介质型 连接方式，访问控制一般以半双工通信为前提采用CSMA/CD方式。随着ATM交换技术的进步和CAT5 UTP电缆的普及很快发生了变化，逐渐采用像 非共享介质网络 那样直接与交换机连接的方式。

网络层与数据链路层的关系
某人要去一个很远的地方旅行，并计划先后乘坐飞机、火车、公交车到达目的地。旅行社不仅帮他预订好了飞机票和火车票，甚至还为他指定了一个详细的行程表，详细到几点几分需要乘坐飞机或火车都一目了然。机票和火车票只能够在某一限定区间内移动，此处的“区间内”就如同通信网络上的数据链路。这个区间内的出发地点和目的地点就如同某一个数据链路的源地址和目标地址等首部信息。整个行程表的作用就相当于网络层。

DNS :将域名和IP地址相匹配。
ARP :以目标IP地址为线索，用来定位下一个应该接受数据分包的网络设备对应的MAC地址。ARP只适用于IPv4，IPv6可以用ICMPv6替代ARP发送邻居探索消息。
ICMP :在IP通信中如果某个IP包因为某种原因未能送达目标地址，那么这个具体的原因将由ICMP负责通知。
DHCP ：使用移动设备时，每移动到一个新地方，都要重新设置IP地址，为了实现自动设置IP地址、统一管理IP地址分配，就产生了DHCP协议。
NAT ：是用于在本地网络中使用私有地址，在连接互联网时转而使用全局IP地址的技术。
IP隧道 ：IPv4和IPv6之间进行通信的技术就是IP隧道。

TCP用于低速可靠传输
UDP用于高速不可靠传输
端口号就是用来识别同一台计算机中进行通信的不同应用程序，也被称为程序地址。
TCP传输利用 窗口控制 提高速度，无需等到每次应答来进行下一次发送，而是有个窗口进行缓冲，来提高吞吐量。
TCP拥塞控制，利用拥塞窗口来调节发送的数据量，拥塞时减小窗口，流畅是增大窗口来控制吞吐量。

我们日常网络访问的 http 用的是 tcp ，那还是看一下这个过程吧
tcp 可以提供全双工的数据流传输服务，全双工说白了，就是同一时间 A 可以发信息给 B ， B 也可以发消息给 A ，俩人同时都可以给对方发消息；半双工就是某个时间段 A 可以发给 B ，但 B 不能给 A ，换个时间段，就反过来了。

这个过程理解起来，就像两人在喊话：
A：喂，有人吗，我想建立连接
B：有哇，你建立吧，等你吆
A：好哒，我来啦
然后俩人就建立连接了...

一定要三次握手么，两次行不行？
这么一个场景：
A->B: 洞幺洞幺，我是洞拐，收到请回复。
B->A: 洞拐洞拐，洞幺收到。

请问根据以上对话判断:
1、B是否能收到A的信息？ (答案是肯定的)
2、A是否能收到B的信息？ （你猜？）

tcp的核心思想是保证数据可靠传输，如果 2 次，显然不行，但 3 次就一定行么？未必，可能第三次的时候网络中断了，然后 A 就认为 B 收到了，然后一通发消息，其实 B 没收到，但这是无法完全保证的。无论握手多少次都不能满足传输的绝对可靠，为了效率跟相对可靠而看， 3 次刚刚好，所以就 3 次了(正好 AB 相互确认了一次)。

举个栗子：把客户端比作男孩，服务器比作女孩。通过他们的分手来说明“四次挥手”过程：

"第一次挥手" ：日久见人心，男孩发现女孩变成了自己讨厌的样子，忍无可忍，于是决定分手，随即写了一封信告诉女孩。
“第二次挥手” ：女孩收到信之后，知道了男孩要和自己分手，怒火中烧，心中暗骂：你算什么东西，当初你可不是这个样子的！于是立马给男孩写了一封回信：分手就分手，给我点时间，我要把你的东西整理好，全部还给你！男孩收到女孩的第一封信之后，明白了女孩知道自己要和她分手。随后等待女孩把自己的东西收拾好。
“第三次挥手” ：过了几天，女孩把男孩送的东西都整理好了，于是再次写信给男孩：你的东西我整理好了，快把它们拿走，从此你我恩断义绝！
“第四次挥手” ：男孩收到女孩第二封信之后，知道了女孩收拾好东西了，可以正式分手了，于是再次写信告诉女孩：我知道了，这就去拿回来！

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？
答：因为当 Server端 收到 Client端 的 SYN 连接请求报文后，可以直接发送 SYN+ACK报文 。其中 ACK报文 是用来应答的， SYN报文 是用来同步的。但是关闭连接时，当 Server端 收到 FIN报文 时，很可能并不会立即 关闭SOCKET ，所以只能先回复一个 ACK报文 ，告诉 Client端 ，"你发的 FIN报文 我收到了"。只有等到我 Server端 所有的报文都发送完了，我才能发送 FIN报文 ，因此不能一起发送。故需要四步握手。

静态路由 是指事先设置好路由器和主机中并将路由信息固定的一种方法。缺点是某个路由器发生故障，基本上无法自动绕过发生故障的节点，只有在管理员手工设置以后才能恢复正常。
动态路由 是管理员先设置好路由协议，其设定过程的复杂程度与具体要设置路由协议的类型有直接关系。在路由器个数较多的网络，采用动态路由显然能够减轻管理员负担。网络发生故障，只要有一个可绕的其他路径，数据包会自动选择这个路径，但路由器需要定期相互交换必要的路由控制信息，会增加一定程度的负荷。

根据路由控制范围分为 IGP （内部网关协议）和 EGP （外部网关协议）

路由算法分为 距离向量算法 和 链路状态算法
距离向量算法 ：通过距离与方向确定通往目标网络的路径
链路状态算法 ：链路状态中路由器知道网络的连接状态，并根据链路信息确定通往目标网络的路径。

IGP包含RIP、RIP2、OSPF
EGP包含EGP、BGP

RIP是距离向量型的一种路由协议，广泛应用于LAN
RIP2是RIP的第二版。新增以下特点：使用多播、支持子网掩码、路由选择域、外部路由标志、身份验证密钥
OSPF是一种链路状态型路由协议。

在RIP和OSPF中利用IP的网络地址部分进行着路由控制，然而BGP则需要放眼整个互联网进行路由控制。BGP的最终路由控制表有网络地址和下一站的路由器组来表示，不过它会根据所要经过的AS个数进行路由控制。有了AS编号的域，就相当于有了自己一个独立的“国家”。AS的代表可以决定AS内部的网络运营和相关政策。与其他AS相连的时候，可以像一位“外交官”一样签署合约再进行连接。正是有了这些不同地区的AS通过签约的相互连接，才有了今天全球范围内的互联网。

转发IP数据包的过程中除了使用路由技术外，还在使用标记交换技术。最有代表性的就是多协议标记交换技术（MPLS）。
MPLS的标记不像MAC地址直接对应到硬件设备。因此，MPLS不需要具备以外网或ATM等数据链路层协议的作用，而只需要关注它与下面一层IP层之间的功能和协议即可。
MPLS优点：
1.转发速度快
2.利用标记生成虚拟路径，并在它的上面实现IP等数据包的通信。

E. 1.简述OSI模型中，数据链路层，网络层和传输层分别是怎么进行差多控制的2.简述网络总体设计的任务和内容

你这是不是大作业的题啊，是的话我建议你还是按照要求的书回答，要不然是不会及格的。太多内容了，我跟你说一下页码你找吧，p57.p58.p59，p150,p319。我几次都不及格就是没按照书上答案回答的，希望能给你帮助。

F. 数据链路层的MAC和LLC子层的区别

数据链路层的MAC和LLC子层的区别为：实现不同、依赖体不同、主要功能不同。

一、实现不同

1、MAC子层：MAC子层是由网络接口卡（NIC:网卡）来实现。

2、LLC子层：LLC子层是由传输驱动程序实现的。

二、依赖体不同

1、MAC子层：MAC子层依赖于各自的物理层。

2、LLC子层：LLC子层在IEEE802.2标准中定义，为802标准系列共用。

三、主要功能不同

1、MAC子层：MAC子层的的主要功能为数据帧的封装/卸装，帧的寻址和识别，帧的接收与发送，链路的管理，帧的差错控制。

2、LLC子层：LLC子层的主要功能为传输可靠性保障和控制，数据包的分段与重组，数据包的顺序传输。

G. 数据链路层的主要任务是什么网络层的主要功能有哪些

1、数据链路层功能

在两个网络实体之间提供数据链路连接的创建、维持和释放管理。构成数据链路数据单元（frame：数据帧或讯框），并对帧定界、同步、收发顺序的控制。传输过程中的网络流量控制、差错检测和差错控制等方面。

只提供导线的一端到另一端的数据传输。数据链路层会在 frame 尾端置放检查码（parity，sum，CRC）以检查实质内容，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成逻辑上无差错的数据链路，并对物理层的原始数据进行数据封装。

2、网络层的主要功能

对网络层而言使用IP地址来唯一标识互联网上的设备，网络层依靠IP地址进行相互通信（类似于数据链路层的MAC地址），详细的编址方案参见IPv4和IPv6。

(7)共享介质网络数据链路层扩展阅读

设计数据链路层的原因

1、在原始的物理线路上传输数据信号是有差错的。

2、设计数据链路层的主要目的就是在原始的、有差错的物理传输线路的基础上，采取差错检测、差错控制与流量控制等方法，将有差错的物理线路改进成逻辑上无差错的数据链路，向网络层提供高质量的服务。

3、从网络参考模型的角度看，物理层之上的各层都有改善数据传输质量的责任，数据链路层是最重要的一层。

H. 1.OSI参考模型将网络（从下往上）分为2：TCP/IP协议模型只有4层，从下往上分别为

1、
第7层 应用层
第6层 表示层
第5层 会话层
第4层 传输层：
第3层 网络层
第2层 数据链路层：
第1层 物理层
2、应用层、运输层、网际层和网络接口层
3、传输层的数据叫段 网络层的PDU叫包
4、集线器（HUB）是一种共享介质的网络设备，而且HUB本身不能识别目的地址，是采用广播方式向所有节点发送。即当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，对网络上所有节点同时发送同一信息，然后再由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。网络数据传输效率相当低。
交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上。控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的MAC地址（网卡的硬件地址）对照表以确定目的MAC的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵直接将数据迅速包传送到目的节点，而不是所有节点，目的MAC若不存在才广播到所有的端口。
换机还有每个端口独享交换机的一部分总带宽，HUB每个端口共享总带宽。

5、交换机工作在（数据链路）层 路由器工作在OSI模型中的网络层
6、以太网用 CSMA/CD介质控制 、FDDI 令牌环介质控制

I. 网线等传输介质实现数据传输主要工作在网络七层交换的哪一层

OSI七层网络模型由下至上为1至7层，分别为物理层(Physical layer)，数据链路层(Data link layer)，网络层(Network layer)，传输层(Transport layer)，会话层(Session layer)，表示层(Presentation layer)，应用层(Application layer)。
应用层，很简单，就是应用程序。这一层负责确定通信对象，并确保由足够的资源用于通信，这些当然都是想要通信的应用程序干的事情。
表示层，负责数据的编码、转化，确保应用层的正常工作。这一层，是将我们看到的界面与二进制间互相转化的地方，就是我们的语言与机器语言间的转化。数据的压缩、解压，加密、解密都发生在这一层。这一层根据不同的应用目的将数据处理为不同的格式，表现出来就是我们看到的各种各样的文件扩展名。
会话层，负责建立、维护、控制会话，区分不同的会话，以及提供单工(Simplex)、半双工(Half plex)、全双工(Full plex)三种通信模式的服务。我们平时所知的NFS，RPC,X Windows等都工作在这一层。
传输层，负责分割、组合数据，实现端到端的逻辑连接。数据在上三层是整体的，到了这一层开始被分割，这一层分割后的数据被称为段(Segment)。三次握手(Three-way handshake)，面向连接(Connection-Oriented)或非面向连接(Connectionless-Oriented)的服务，流控(Flow control)等都发生在这一层。
网络层，负责管理网络地址，定位设备，决定路由。我们所熟知的IP地址和路由器就是工作在这一层。上层的数据段在这一层被分割，封装后叫做包(Packet)，包有两种，一种叫做用户数据包(Data packets)，是上层传下来的用户数据；另一种叫路由更新包(Route update packets)，是直接由路由器发出来的，用来和其他路由器进行路由信息的交换。
数据链路层，负责准备物理传输，CRC校验，错误通知，网络拓扑，流控等。我们所熟知的MAC地址和交换机都工作在这一层。上层传下来的包在这一层被分割封装后叫做帧(Frame)。
物理层，就是实实在在的物理链路，负责将数据以比特流的方式发送、接收，就不多说了。

具体说:
网线，集线器－－－－物理层
网卡，网桥－－－－数据链路
路由器－－－－－网络层

交换机就是用来进行报文交换的机器.它和HUB最重要的区别就HUB是物理层设备,采用广播的形式来传输信息,交换机多为链路层设备(二层交换机),能够进行地址学习,采用存储转发的形式来交换报文.它和路由器的区别在于路由器由DDN,ADSL等接口,交换机只有以太网接口.

J. 写出计算机网络OSI模型的七个层次,并简述个层的作用

看来你很需要 本来不回答0分的
＝＝＝
网络协议设计者不应当设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节，而应把通信问题划分成多个小问题，然后为每一个小问题设计一个单独的协议。这样做使得每个协议的设计、分析、时限和测试比较容易。协议划分的一个主要原则是确保目标系统有效且效率高。为了提高效率，每个协议只应该注意没有被其他协议处理过的那部分通信问题；为了主协议的实现更加有效，协议之间应该能够共享特定的数据结构；同时这些协议的组合应该能处理所有可能的硬件错误以及其它异常情况。为了保证这些协议工作的协同性，应当将协议设计和开发成完整的、协作的协议系列(即协议族)，而不是孤立地开发每个协议。
在网络历史的早期，国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)共同出版了开放系统互联的七层参考模型。一台计算机操作系统中的网络过程包括从应用请求(在协议栈的顶部)到网络介质(底部) ，OSI参考模型把功能分成七个分立的层次。图2.1表示了OSI分层模型。

┌—————┐
│ 应用层 │←第七层
├—————┤
│ 表示层 │
├—————┤
│ 会话层 │
├—————┤
│ 传输层 │
├—————┤
│ 网络层 │
├—————┤
│数据链路层│
├—————┤
│ 物理层 │←第一层
└—————┘
图2.1 OSI七层参考模型

OSI模型的七层分别进行以下的操作：

第一层??物理层
第一层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输。它由计算机和网络介质之间的实际界面组成，可定义电气信号、符号、线的状态和时钟要求、数据编码和数据传输用的连接器。如最常用的RS-232规范、10BASE-T的曼彻斯特编码以及RJ-45就属于第一层。所有比物理层高的层都通过事先定义好的接口而与它通话。如以太网的附属单元接口(AUI)，一个DB-15连接器可被用来连接层一和层二。
第二层??数据链路层
数据链路层通过物理网络链路提供可靠的数据传输。不同的数据链路层定义了不同的网络和协议特征，其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。物理编址（相对应的是网络编址）定义了设备在数据链路层的编址方式；网络拓扑结构定义了设备的物理连接方式，如总线拓扑结构和环拓扑结构；错误校验向发生传输错误的上层协议告警；数据帧序列重新整理并传输除序列以外的帧；流控可能延缓数据的传输，以使接收设备不会因为在某一时刻接收到超过其处理能力的信息流而崩溃。数据链路层实际上由两个独立的部分组成，介质存取控制（Media Access Control,MAC）和逻辑链路控制层（Logical Link Control,LLC）。MAC描述在共享介质环境中如何进行站的调度、发生和接收数据。MAC确保信息跨链路的可靠传输，对数据传输进行同步，识别错误和控制数据的流向。一般地讲，MAC只在共享介质环境中才是重要的，只有在共享介质环境中多个节点才能连接到同一传输介质上。IEEE MAC规则定义了地址，以标识数据链路层中的多个设备。逻辑链路控制子层管理单一网络链路上的设备间的通信，IEEE 802.2标准定义了LLC。LLC支持无连接服务和面向连接的服务。在数据链路层的信息帧中定义了许多域。这些域使得多种高层协议可以共享一个物理数据链路。
第三层??网络层
网络层负责在源和终点之间建立连接。它一般包括网络寻径，还可能包括流量控制、错误检查等。相同MAC标准的不同网段之间的数据传输一般只涉及到数据链路层，而不同的MAC标准之间的数据传输都涉及到网络层。例如IP路由器工作在网络层，因而可以实现多种网络间的互联。
第四层??传输层
传输层向高层提供可靠的端到端的网络数据流服务。传输层的功能一般包括流控、多路传输、虚电路管理及差错校验和恢复。流控管理设备之间的数据传输，确保传输设备不发送比接收设备处理能力大的数据；多路传输使得多个应用程序的数据可以传输到一个物理链路上；虚电路由传输层建立、维护和终止；差错校验包括为检测传输错误而建立的各种不同结构；而差错恢复包括所采取的行动（如请求数据重发），以便解决发生的任何错误。传输控制协议（TCP）是提供可靠数据传输的TCP/IP协议族中的传输层协议。
第五层??会话层
会话层建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话。通信会话包括发生在不同网络应用层之间的服务请求和服务应答，这些请求与应答通过会话层的协议实现。它还包括创建检查点，使通信发生中断的时候可以返回到以前的一个状态。
第六层??表示层
表示层提供多种功能用于应用层数据编码和转化，以确保以一个系统应用层发送的信息可以被另一个系统应用层识别。表示层的编码和转化模式包括公用数据表示格式、性能转化表示格式、公用数据压缩模式和公用数据加密模式。
公用数据表示格式就是标准的图像、声音和视频格式。通过使用这些标准格式，不同类型的计算机系统可以相互交换数据；转化模式通过使用不同的文本和数据表示，在系统间交换信息，例如ASCII(American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换码)；标准数据压缩模式确保原始设备上被压缩的数据可以在目标设备上正确的解压；加密模式确保原始设备上加密的数据可以在目标设备上正确地解密。
表示层协议一般不与特殊的协议栈关联，如QuickTime是Applet计算机的视频和音频的标准，MPEG是ISO的视频压缩与编码标准。常见的图形图像格式PCX、GIF、JPEG是不同的静态图像压缩和编码标准。
第七层??应用层
应用层是最接近终端用户的OSI层，这就意味着OSI应用层与用户之间是通过应用软件直接相互作用的。注意，应用层并非由计算机上运行的实际应用软件组成，而是由向应用程序提供访问网络资源的API（Application Program Interface，应用程序接口）组成，这类应用软件程序超出了OSI模型的范畴。应用层的功能一般包括标识通信伙伴、定义资源的可用性和同步通信。因为可能丢失通信伙伴，应用层必须为传输数据的应用子程序定义通信伙伴的标识和可用性。定义资源可用性时，应用层为了请求通信而必须判定是否有足够的网络资源。在同步通信中，所有应用程序之间的通信都需要应用层的协同操作。
OSI的应用层协议包括文件的传输、访问及管理协议(FTAM) ，以及文件虚拟终端协议(VIP)和公用管理系统信息(CMIP)等。

2.2 TCP/IP分层模型

TCP/IP分层模型（TCP/IP Layening Model）被称作因特网分层模型(Internet Layering Model)、因特网参考模型(Internet Reference Model)。图2.2表示了TCP/IP分层模型的四层。
┌————————┐┌—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┐
│ ││D│F│W│F│H│G│T│I│S│U│ │
│ ││N│I│H│T│T│O│E│R│M│S│其│
│第四层，应用层 ││S│N│O│P│T│P│L│C│T│E│ │
│ ││ │G│I│ │P│H│N│ │P│N│ │
│ ││ │E│S│ │ │E│E│ │ │E│它│
│ ││ │R│ │ │ │R│T│ │ │T│ │
└————————┘└—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┘
┌————————┐┌—————————┬———————————┐
│第三层，传输层 ││ TCP │ UDP │
└————————┘└—————————┴———————————┘
┌————————┐┌—————┬————┬——————————┐
│ ││ │ICMP│ │
│第二层，网间层 ││ └————┘ │
│ ││ IP │
└————————┘└—————————————————————┘
┌————————┐┌—————————┬———————————┐
│第一层，网络接口││ARP／RARP │ 其它 │
└————————┘└—————————┴———————————┘
图2.2 TCP／IP四层参考模型
TCP/IP协议被组织成四个概念层，其中有三层对应于ISO参考模型中的相应层。ICP/IP协议族并不包含物理层和数据链路层，因此它不能独立完成整个计算机网络系统的功能，必须与许多其他的协议协同工作。
TCP/IP分层模型的四个协议层分别完成以下的功能：
第一层??网络接口层
网络接口层包括用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议。实际上TCP/IP标准并不定义与ISO数据链路层和物理层相对应的功能。相反，它定义像地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)这样的协议，提供TCP/IP协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。
第二层??网间层
网间层对应于OSI七层参考模型的网络层。本层包含IP协议、RIP协议(Routing Information Protocol，路由信息协议)，负责数据的包装、寻址和路由。同时还包含网间控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP)用来提供网络诊断信息。
第三层??传输层
传输层对应于OSI七层参考模型的传输层，它提供两种端到端的通信服务。其中TCP协议(Transmission Control Protocol)提供可靠的数据流运输服务，UDP协议(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用户数据报服务。
第四层??应用层
应用层对应于OSI七层参考模型的应用层和表达层。因特网的应用层协议包括Finger、Whois、FTP(文件传输协议)、Gopher、HTTP(超文本传输协议)、Telent(远程终端协议)、SMTP(简单邮件传送协议)、IRC(因特网中继会话)、NNTP（网络新闻传输协议）等，这也是本书将要讨论的重点。