工业为王-第245部分

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数据链路层是负责接收ip数据包并通过网络发送，或者从网络上接收物理帧，抽出ip数据包，交给ip层。

arp是正向地址解析协议，通过已知的ip，寻找对应主机的mac地址。

rarp是反向地址解析协议，通过mac地址确定ip地址。比如无盘工作站还有dhcp服务。

常见的接口层协议有：

、token_、x。25、frame_relay、hdlc、ppp、atm等。

网络层是osi参考模型中的第三层，介于运输层和数据链路层之间，它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上，进一步管理网络中的数据通信，将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端，从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。

主要内容有：虚电路分组交换和数据报分组交换、路由选择算法、阻塞控制方法、x。25协议、综合业务数据网（isdn）、异步传输模式（atm）及网际互连原理与实现。

网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。

网络层关系到通信子网的运行控制，体现了网络应用环境中资源子网访问通信子网的方式。网络层从物理上来讲一般分布地域宽广，从逻辑上来讲功能复杂，因此是osi模型中面向数据通信的下三层（也即通信子网）中最为复杂也最关键的一层。

网络层负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。

第一，处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入ip数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。

第二，处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径——假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。

第三，处理路径、流控、拥塞等问题。

网络层包括：ip（inter_protocol）协议、icmp（inter_control_message_protocol）

控制报文协议、arp（address_resolution_protocol）地址转换协议、rarp（reverse_arp）反向地址转换协议。

ip是网络层的核心，通过路由选择将下一条ip封装后交给接口层。ip数据报是无连接服务。

icmp是网络层的补充，可以回送报文。用来检测网络是否通畅。

ping命令就是发送icmp的echo包，通过回送的echorelay进行网络测试。

传输层，是两台计算机经过网络进行数据通信时，第一个端到端的层次，具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时，它将服务加以提高，以满足高层的要求；当网络层服务质量较好时，它只用很少的工作。传输层还可进行复用，即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。

传输层（transport_layer）是osi中最重要、最关键的一层，是唯一负责总体的数据传输和数据控制的一层。

传输层提供端到端的交换数据的机制，传输层对会话层等高三层提供可靠的传输服务，对网络层提供可靠的目的地站点信息。

传输层也称为运输层。传输层只存在于端开放系统中，是介于低三层通信子网系统和高三层之间的一层，但是很重要的一层。因为它是源端到目的端对数据传送进行控制从低到高的最后一层。

有一个既存事实，即世界上各种通信子网在性能上存在着很大差异。

例如电话交换网，分组交换网，公用数据交换网，局域网等通信子网都可互连，但它们提供的吞吐量，传输速率，数据延迟通信费用各不相同。

对于会话层来说，却要求有一性能恒定的接口。传输层就承担了这一功能。它采用分流/合流，复用/解复用技术来调节上述通信子网的差异，使会话层感受不到。此外传输层还要具备差错恢复，流量控制等功能，以此对会话层屏蔽通信子网在这些方面的细节与差异。

传输层面对的数据对象已不是网络地址和主机地址，而是和会话层的界面端口。

上述功能的最终目的是为会话提供可靠的，无误的数据传输。

传输层的服务一般要经历传输连接建立阶段，数据传送阶段，传输连接释放阶段三个阶段才算完成一个完整的服务过程。而在数据传送阶段又分为一般数据传送和加速数据传送两种。

传输层服务分成五种类型。基本可以满足对传送质量，传送速度，传送费用的各种不同需要。

传输层提供应用程序间的通信。

其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠传输。

为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送，即耳熟能详的“三次握手”过程，从而提供可靠的数据传输。

传输层协议主要是：传输控制协议tcp（transmission_control_protocol）和用户数据报协议udp（user_datagram_protocol）。

应用层也称为应用实体（ae），它由若干个特定应用服务元素（sase）和一个或多个公用应用服务元素（case）组成。每个sase提供特定的应用服务，例如文件运输访问和管理（ftam）、电子文电处理（mhs）、虚拟终端协议（vap）等。case提供一组公用的应用服务，例如联系控制服务元素（acse）、可靠运输服务元素（rtse）和远程操作服务元素（rose）等。

应用层（applicationlayer）是七层osi模型的第七层。应用层直接和应用程序接口并提供常见的网络应用服务。应用层也向表示层发出请求。

应用层是开放系统的最高层，是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时，完成一系列业务处理所需的服务。其服务元素分为两类：公共应用服务元素case和特定应用服务元素sase。

case提供最基本的服务，它成为应用层中任何用户和任何服务元素的用户，主要为应用进程通信，分布系统实现提供基本的控制机制；特定服务sase则要满足一些特定服务，如文卷传送，访问管理，作业传送，银行事务，订单输入等。

这些将涉及到虚拟终端，作业传送与操作，文卷传送及访问管理，远程数据库访问，图形核心系统，开放系统互连管理等等。

应用层向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录tel使用tel协议提供在网络其它主机上注册的接口。

tel会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问ftp使用ftp协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。

应用层协议主要包括如下几个：ftp、tel、dns、smtp、nfs、。

ftp（file_transfer_protocol）是文件传输协议，一般上传下载用ftp服务，数据端口是20h，控制端口是21h。

tel服务是用户远程登录服务，使用23h端口，使用明码传送，保密性差、简单方便。

dns（domain_name_service）是域名解析服务，提供域名到ip地址之间的转换，使用端口53。

smtp（simple_mail_transfer_protocol）是简单邮件传输协议，用来控制信件的发送、中转，使用端口25。

nfs（work_file_system）是网络文件系统，用于网络中不同主机间的文件共享。

（hypertext_transfer_protocol）是超文本传输协议，用于实现互联网中的服务，使用端口80。

tcp/ip协议并不完全符合osi的七层参考模型，osi（open_system_interconnect）是传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的七层抽象的参考模型，其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。

这七层是：物理层、数据链路层（网络接口层）、网络层（网络层）、传输层（传输层）、会话层、表示层和应用层（应用层）。而tcp/ip通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。

由于arpa的设计者注重的是网络互联，允许通信子网（网络接口层）采用已有的或是将来有的各种协议，所以这个层次中没有提供专门的协议。实际上，tcp/ip协议可以通过网络接口层连接到任何网络上，例如x。25交换网或ieee802局域网。

最后，网络层中的协议主要有ip，icmp，igmp等，由于它包含了ip协议模块，所以它是所有基于tcp/ip协议网络的核心。在网络层中，ip模块完成大部分功能。

icmp和igmp以及其他支持ip的协议帮助ip完成特定的任务，如传输差错控制信息以及主机/路由器之间的控制电文等。网络层掌管着网络中主机间的信息传输。

传输层上的主要协议是tcp和udp。正如网络层控制着主机之间的数据传递，传输层控制着那些将要进入网络层的数据。两个协议就是它管理这些数据的两种方式：tcp是一个基于连接的协议；udp则是面向无连接服务的管理方式的协议。”

说到这里，付新忍不住拿起桌子上面的水杯喝了一口，润了润嗓子，继续说道：“tcp/ip协议有以下特点，

第一，tcp/ip协议不依赖于任何特定的计算机硬件或操作系统，提供开放的协议标准，即使不考虑inter，tcp/ip协议也获得了广泛的支持。所以tcp/ip协议成为一种联合各种硬件和软件的实用系统。

第二，tcp/ip协议并不依赖于特定的网络传输硬件，所以tcp/ip协议能够集成各种各样的网络。用户能够使用以太网（ether）、令牌环网（tokenringwork）、拨号线路（dial…upline）、x。25网以及所有的网络传输硬件。

第三，统一的网络地址分配方案，使得整个tcp/ip设备在网中都具有惟一的地址。

第四，标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。

在长期的发展过程中，ip逐渐取代其他网络。这里是一个简单的解释。ip传输通用数据。数据能够用于任何目的，并且能够很轻易地取代以前由专有数据网络传输的数据。

举例来说：

一个专有的网络开发出来用于特定目的。如果它工作很好，用户将接受它。

为了便利提供ip服务，经常用于访问电子邮件或者聊天，通常以某种方式通过专有网络隧道实现。隧道方式最初可能非常没有效率，因为电子邮件和聊天只需要很低的带宽。

通过一点点的投资ip基础设施逐渐在专有数据网络周边出现。

用ip取代专有服务的需求出现，经常是一个用户要求。

ip替代品过程遍布整个因特网，这使ip替代品比最初的专有网络更加有价值（由于网络效应）。

专有网络受到压制。许多用户开始维护使用ip替代品的复制品。

ip包的间接开销很小，少于百分之一，这样在成本上非常有竞争性。人们开发了一种能够将ip带到专有网络上的大部分用户的不昂贵的传输媒介。

大多数用户为了削减开销，专有网络被取消。

但是tcp/ip协议也不是说没有缺点，他又以下两大缺点：

第一，它在服务、接口与协议的区别上就不是很清楚。一个好的软件工程应该将功能与实现方法区分开来，tcp/ip恰恰没有很好地做到这点，就使得tcp/ip参考模型对于使用新的技术的指导意义是不够的。tcp/ip参考模型不适合于其他非tcp/ip协议簇。

第二，主机…网络层本身并不是实际的一层，它定义了网络层与数据链路层的接口。物理层与数据链路层的划分是必要和合理的，一个好的参考模型应该将它们区分开，而tcp/ip参考模型却没有做到这点。”

“这个tcp/ip协议开发到了哪里啊？它还有没有继续发展的可能？”周正明抓住了问题的重点。

“有的，他还有继续发展的可能，事实上，现有的tcp/ip的版本也不是很全。”付新点了点头，继续说道：“目前有四个版本被开发出来——tcpv1、tcpv2，在1978年春天分成tcpv3和ipv3的版本，现在就是稳定的tcp/ipv4。

ipv4，是互联网协议（inter_protocol，ip）的第四版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石的协议。

1981年jon_postel在rfc791中定义了ip，ipv4可以运行在各种各样的底层网络上，比如端对端的串行数据链路，即ppp协议和slip协议，卫星链路等等。局域网中最常用的是以太网。

传统的tcp/ip协议基于ipv4属于第二代互联网技术，核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，编址1600万个网络、40亿台主机。但采用a、b、c三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至ip地址在将来互联网时代到来后将会枯竭。

另外，传