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第20题      
知识点   TCP/IP   TCP   应用层   网络层   传输层
关键词   TCP/IP   传输   网络层   应用层   TCP   网络      分类   网络技术标准与协议       

 
TCP/IP参考模型共分为四层:(20)、网络层传输层应用层
 
 
  A.  物理层
 
  B.  流量控制层
 
  C.  会话层
 
  D.  网络接口层
 
 
 

 
  第19题    2010年上半年  
   54%
IEEE802系列规范、TCP协议、MPEG协议分别工作在(19)。
  第20题    2018年上半年  
   46%
在开放系统互连参考模型(OSI)中,( )的主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方经路由送达到接收..
  第19题    2014年上半年  
   43%
依照TCP/IP协议,(19)不属于网络层的功能。
 


   知识点讲解    
   · TCP/IP    · TCP    · 应用层    · 网络层    · 传输层
 
       TCP/IP
        由于OSI协议的实现较为复杂,运行效率低,很少有厂商推出符合OSI标准的商用产品。目前,互联网上广泛使用的是TCP/IP。TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/互联网络协议)是Internet上不同子网之间的主机进行数据交换所遵守的网络通信协议。TCP/IP一般泛指所有与Internet有关的一系列网络协议的总称,其中TCP和IP是其中最重要的两个协议。TCP/IP体系结构主要由四层构成,分别为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
        TCP/IP采用的四层体系结构与OSI参考模型采用的七层体系结构是对应的,它们的结构对比如下图所示。
        
        TCP/IP与OSI体系结构的对比
               网络接口层
               网络接口层也称链路层(Link Layer)或数据链路层,相当于OSI/RM参考模型的第1层和第2层,负责与网络中的传输介质打交道。常用的链路层技术主要有以太网(Ethernet)、令牌环(Token Ring)、光纤数据分布接口(FDDI)、X.25、帧中继(Frame Relay)、ATM等。
               网络层
               网络层的作用是将数据包从源主机发送出去,并且使这些数据包独立地到达目标主机。数据包传送过程中,到达目标主机的顺序可能不同于它们被发送时的顺序。因为网络情况复杂,随时可能有一些路径发生故障或是网络中的某处出现数据包的堵塞。网络层提供的服务是不可靠的,可靠性由传输层实现。
               传输层
               传输层提供应用程序之间的通信。传输层提供了可靠的传输协议TCP和不可靠的传输协议UDP。TCP是一个可靠的、面向连接的协议,允许在因特网上的两台主机之间进行信息的无差错传输。在网络传输过程中,为了保证数据在网络中传输的正确、有序,要使用“连接”的概念,一个TCP连接是指在传输数据前先要传送三次握手信号,以使双方为数据的传送做准备。UDP是用户数据报协议,使用此协议时,源主机一有数据就发送出去,不管发送的数据包是否能到达目标主机、数据包是否会出错,收到数据包的主机都不会通知发送方其是否正确地收到了数据,因此UDP是一种不可靠的传输协议。
               应用层
               应用层直接为用户的应用进程提供服务,如支持万维网应用的HTTP,支持电子邮件的SMTP,支持文件传送的FTP等。
 
       TCP
        TCP是面向连接的通信协议,通过三次握手建立连接,通信完成时要拆除连接,由于TCP是面向连接的,所以只能用于端到端的通信。
        TCP提供的是一种可靠的数据流服务,采用“带重传的肯定确认”技术实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制,所谓窗口,实际表示接收能力,用以限制发送方的发送速度。
        如果IP数据包中有已经封装好的TCP数据包,那么IP将把它们向“上”传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路之间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包则可以被重传。
        TCP将它的信息发送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层、设备驱动程序和物理介质,最后传送到接收方。
        面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。
 
       应用层
        TCP/IP的应用层大致对应于OSI模型的应用层和表示层,应用程序通过本层协议利用网络。这些协议主要有FTP、TFTP、HTTP、SMTP、DHCP、NFS、Telnet、DNS和SNMP等。
        文件传输协议(File Transport Protocol,FTP)是网络上两台计算机传送文件的协议,是通过Internet把文件从客户端复制到服务器上的一种途径。
        简单文件传输协议(Trivial File Transfer Protocol,TFTP)是用来在客户端与服务器之间进行简单文件传输的协议,提供不复杂、开销不大的文件传输服务。TFTP协议设计的时候是进行小文件传输的,因此它不具备通常的FTP的许多功能,它只能从文件服务器上获得或写入文件,不能列出目录,也不进行认证。它传输8位数据。
        超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol,HTTP)是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示等。
        简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol,SMTP)是一种提供可靠且有效的电子邮件传输的协议。SMTP是建模在FTP文件传输服务上的一种邮件服务,主要用于传输系统之间的邮件信息并提供与来信有关的通知。
        动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)分为两个部分,一个是服务器端,另一个是客户端。所有的IP网络设定数据都由DHCP服务器集中管理,并负责处理客户端的DHCP要求;而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。DHCP透过“租约”的概念,有效且动态地分配客户端的TCP/IP设定。DHCP分配的IP地址可以分为三种方式,分别是固定分配、动态分配和自动分配。
        网络文件系统(Net File System,NFS)是FreeBSD支持的文件系统中的一种,允许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用NFS,用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。
        远程登录协议(Telnet)是登录和仿真程序,它的基本功能是允许用户登录进入远程主机系统。以前,Telnet是一个将所有用户输入送到远方主机进行处理的简单的终端程序。它的一些较新的版本在本地执行更多的处理,于是可以提供更好的响应,并且减少了通过链路发送到远程主机的信息数量。
        域名系统(Domain Name System,DNS)用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务。在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的,域名虽然便于人们记忆,但机器之间只能互相认识IP地址,它们之间的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,DNS就是进行域名解析的服务器。DNS通过对用户友好的名称查找计算机和服务。当用户在应用程序中输入DNS名称时,DNS服务可以将此名称解析为与之相关的其他信息,如IP地址。
        简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,SNMP)是为了解决Internet上的路由器管理问题而提出的,它可以在IP、IPX、AppleTalk、OSI及其他用到的传输协议上被使用。SNMP事实上指一系列网络管理规范的集合,包括协议本身、数据结构的定义和一些相关概念。目前SNMP已成为网络管理领域中事实上的工业标准,并被广泛支持和应用,大多数网络管理系统和平台都是基于SNMP的。
 
       网络层
        数据链路层只提供了简单的数据流传送服务,而在Internet中网络与网络之间的数据传输主要依赖于网络层中的IP协议。网络层的功能主要体现在IP和ICMP协议上。
        .IP协议——网间协议:IP构成网络层的一个主要部分。IP负责Internet上网络与网络之间的通信,即将数据报由一个网络传输到另一个网络。IP协议规定了Internet上的计算机之间通信所必须遵循的规则。此外,它还定义了Internet上IP地址的格式,并通过路由选择,将数据报由一台计算机传递到另一台计算机。但IP只负责传送数据报,而不考虑传输的可靠性、数据报的流量控制等安全因素。
        .ICMP协议——Internet控制报文协议:ICMP是IP的延伸和IP不可分割的组成部分。它使用IP数据报传输设施来发送报文,并且有下列传输控制、出错报告和其他的检查功能。
        .数据流控制。当数据报流量太大而无法处理时,目的主机或中间路由器就会通知数据源站暂停发送报文。
        .检测目的地是否可以抵达。当目的地不可抵达时,就由目的地的网络、主机或者端口,把“目的地不可抵达的报文”发送给数据报源站。
        .重选路由。当路由器或网关发现有更合适的路由时,就把“ICMP重选路由报文”发给主机,以此通知主机使用另一个路由或网关。
        .检查远程主机。网上主机可以了解某个远程系统的IP协议是否正在工作。其办法是向远程系统发送一个“ICMP回送报文”。当该系统收到报文后,就使用相同的分组报文应答源主机。
 
       传输层
        传输层的主要服务功能是建立、提供端到端的通信连接,亦即一个应用程序到另一个应用程序的通信连接。说到底,传输层主要是为任何两台需要相互通信的计算机建立通信连接。它可以同时从应用层的几个应用程序接收数据并发送给下一层(IP)。传输层的主要协议有TCP(传输控制协议)和UDP(用户报文协议)。TCP是TCP/IP的两个最基本的协议之一。
        TCP协议。传输层中的TCP协议负责任何两台计算机之间的连接,此外还提供了一种可靠传输的方法,解决了IP协议的不安全因素,为数据报正确、安全地到达目的地提供了保障。
        网络中由于带宽的限制,每一条线路上都有一个流量极限。当有大量数据报拥挤在一条线路上时,往往会超过其流量极限,就像是公路上阻塞的汽车一样。而在Internet上,当一条线路上的负荷已超出其极限流量时,一些数据报就会被丢失,导致数据报在传输的过程中失去安全保障。
        IP协议不负责处理数据报的丢失、误投递等情况,而TCP协议则提供了可靠传输的机制,它能够自动检测丢失的数据报并自动重传,弥补IP的不足。此外,它还负责过滤多个重复的数据报,接收最先到达的一个。因此,TCP和IP总是协调一致地工作,以保证数据报的可靠传输。
        TCP协议提供的是一种面向连接的服务。在传输层中,用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)。提供另一种面向无连接的服务,即在数据传输时不加上自己的头标,这样使得协议本身的开销非常小,性能也比TCP高。但其可靠性不如TCP协议,适合于传输一些不需要绝对可靠的数据(或由上层保障数据的可靠性)。


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