osi中网络层协议

发布时间:2017-07-27 来源: 协议 点击:

篇一:OSI 7层模型与网络协议

一.OSI 7层模型

由下至上为1至7层,分别为:

应用层(Application layer)

表示层(Presentation layer)

会话层(Session layer)

传输层(Transport layer)

网络层(Network layer)

数据链路层(Data link layer)

物理层(Physical layer)

其中上三层称之为高层,定义应用程序之间的通信和人机界面。什么意思呢,就是上三层负责把电脑能看懂的东西转化为你能看懂的东西,或把你能看懂的东西转化为电脑能看懂的东西。

下四层称之为底层,定义的是数据如何端到端的传输(end-to-end),物理规范以及数据与光电信号间的转换。

下面一层一层的来说明:

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

duplex)、全双工(Full duplex)三种通信模式的服务。我们平时所知的NFS,RPC,XWindows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。

二.网络协议

IP(Internet Protocol 网际协议)连接两个节点。每个节点都由一个32位地址来标识。当发送消息时,IP协议从较高级的协议(TCP或UDP)接受消息,并添加包含有关目标主机信息的IP报头。

TCP(传输控制协议),TCP要求在发送数据之前必须打开连接。服务器应用程序必须执行一个称作被动打开(passive open)的操作,以利用一个已知的端口号创建一个连接,这时,服务器并不是对网络进行呼叫,而是侦听并等待引入的请求。客户应用程序必须执行一个主动打开(active op(转 载 于:wWW.xlTkWJ.Com 小 龙文 档 网:osi中网络层协议)en),为此,它向服务器应用程序发送一个同步序列号(SYN)以标识连接。客户应用程序可以将动态端口号作为本地的端口使用。服务器必须向客户发送一个确认(ACK)以及服务器的序列号(SYN),随后,客户恢复一个ACK,这样就建立连接了。如果在收到ACK之前发送方已经超时,则消息将被放到重发队列中以再次发送。UDP(用户数据报协议),UDP是一个速度很快的协议,因为它仅仅指定了数据传输所需要的最低机制,它的缺点,消息接收顺序不确定,第一个发送的消息可能最后一个被接到。消息可能丢失,也可能同时接收到2个相同的消息。在发送多播和广播时,我们通常不希望从每个节点都返回一个确认,这样将使服务器超负荷,并且网络负荷变大,所以在这个情况下使用UDP协议是很好的选择。

ICMP(Internet控制消息协议)是一个控制协议,IP设备用来向其他的IP设备通知网络中的活动和错误。如果没有TCP协议,则IP并不是一个可靠的协议,并且没有确认,没有数据的错误控制功能(只有一个报头校验和),也不能重新传输。ICMP消息在IP报头的内部发送,ICMP消息来发送的类型:响应和响应回复,目标不可达和重定向,超时。在用PING命令时会发送4个ICMP消息。

IGMP(Internet组管理协议)是IP协议的一个扩充,必须由IP模块来实现。多播应用程序使用IGMP,利用IGMP消息发送对某个多播地址的一组成员请求,这样就能够注册某条多播消息,也可以使用IGMP取消成员的关系。

FTP(File Transfer Protocol 文件传输协议)用于将文件复制到服务器,反之亦然。他还能列举服务器上的文件和目录。他是一个基于TCP的应用层协议,FTP命令封装在TCP消息的TCP数据块中。

HTTP(Hypertext Transfer Protocol 超文本传输协议)HTTP是一个可靠的协议,这通过使用TCP来实现,HTTP具有:缓存、客户应用程序身份识别、支持各种MIME格式的不同附件等。

HTTPS(SSL上的HTTP)如果需要与WEB服务器交换机密数据,则可以使用HTTPS,SSL(Secure Socket Layer 安全套接字层),SSL在TCP之上,他使用一个公钥/私钥原理来交换保密的对称密钥,用一个对称密钥来加密消息。想要支持HTTPS,WEB服务器必须安装一个证书,HTTPS默认端口是443。

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol 简单邮件传输协议)是一个用于发送和接受邮件消息的协议。SMTP不允许我们从邮件服务器读取消息,为此需要使用POP3或者IMAP协议。

POP3(Post Office Protocol 邮局协议)是为断开环境设计的。利用POP3,客户可以访问服务器,并获取服务器为其所保留的消息。

IMAP(Internet Message Access Protocol Internet消息访问协议)用来访问邮件服务器上的邮件,IMAP客户可以有脱机模式,这时可以在本地机器上对邮件进行操作。IMAP使客户能够对远程邮箱进行操作,就像是本地操作邮箱一样。

NNTP(Network News Transfer Protocol 网络新闻传输协议)是一个用于提交,中继和获取消息的应用层协议,该协议提供了能够访问新闻服务器并且从中获取选定消息的客户应用程序,并且还支持服务器到服务器的消息传输。

SNMP(Simple Network Management Protocol 简单网络管理协议)可以对网络上的设备进行管理。SNMP的目的在于利用性能问题和故障触发的警报来有效的管理设备,并

且允许对设备进行配置。与网络设备相关联的SNMP代理将有一个MIB(Management Information Base 管理信息库)数据库,它将面向对象的方式包含了该设备的可管理信息。SNMP客户通过发送SNMP GET 请求来访问数据库中的信息,用SNMP SET 请求配置MIB数据库。

Telnet协议,该协议使我们能够利用用户身份验证连接到一个远程系统,然后从一个控制台环境远程调用命令。

篇二:关于计算机网络技术中的OSI七层模型试卷

《计算机网络》试卷(1)

1. 在IP协议中用来进行组播的IP地址是_(_ c__)_地址。

A.A类

C.D类 B.C类 D.E类

2. 在下列各项中,一个计算机网络的3个主要组成部分是_(__ b_)_。

1、若干数据库 2、一个通信子网

3、一系列通信协议 4、若干主机

5、电话网 6、大量终端

A.1、2、3

C.3、4、5 B.2、3、4 D.2、4、6

3. 双绞线由两根互相绝缘绞合成螺纹状的导线组成。下面关于双绞线的叙述中,正确 的是_(__b _)_。

l、它既可以传输模拟信号,也可以传输数字信号

2、安装方便,价格便宜

3、不易受外部干扰,误码率低

4、通常只用作建筑物内的局部网通信介质

A.1、2、3

C.2、3、4 B.1、2、4 D.全部

4. 帧中继(Frame Relay)交换是以帧为单位进行交换,它是在_(__ b__)_上进行的。

A.物理层

C.网络层 B.数据链路层 D.运输层

5. TCP/IP的互联层采用IP协议,它相当于OSI参考模型中网络层的_(__ a_)_。

A.面向无连接网络服务

C.传输控制协议 B.面向连接网络服务 D.X.25协议

6. 采用点一点线路的通信子网的基本拓扑结构有4种,它们是_(__ _)_。

A.星型、环型、树型和网状型

C.星型、总线型、树型和网状型 B.总线型、环型、树型和网状型 D.星型、环型、树型和总线型

7. 在OSI参考模型的各层中,向用户提供可靠的端到端(End-to-End)服务,透明地 传送报文的是_(__c

_)_。

A.应用层

C.传输层 B.数据链路层 D.网络层

8. 计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享,计算机资源主要指计算机 _(__ c__)_。

A.软件与数据库

C.硬件、软件与数据 B.服务器、工作站与软件 D.通信子网与资源子网

9. 计算机网络是由多个互连的结点组成的,结点之间要做到有条不紊地交换数据,每个结点都必须遵守

一些事先约定好的原则。这些规则、约定与标准被称为网络协议(Protoc01)。网络协议主要由以下三个要素组成_(_ __)_。

10. 对于连接到计算机网络上的计算机_(__ __)_。

A.各自遵循自己的网络协议

C.一个逻辑整体中的一部分 B.由网络操作系统统一分配工作 D.用户必须了解各台计算机有哪些资源。

11. 在OSI七层协议中,提供一种建立连接并有序传输数据的方法的层是_(__ c__)_。

A.传输层

C.会话层 B.表示层 D.应用层

12. 建立计算机网络的目的在于_(__a __)_。

A.资源共享

C.建立自动办公系统 B.建立通信系统 D.建立可靠的管理信息系统

13. 连接到计算机网络上的计算机都是_(_c_ __)_。

A.高性能计算机

C.自治计算机 B.具有通信能力的计算机 D.主从计算机

14. 10Base-5型LAN的运行速度和支持的粗缆最大长度是_(__ _c_)_。

A.lOMbps,100m

C.10Mbps,500m B.10Mbps,200m D.16Mbps,500m。

15. FDDI采用一种新的编码技术,是_(__ b__)_。

A.曼彻斯特编码

C.归零编码 B.4B/5B编码 D.不归零编码。

16. IEEE802.5标准中,是通过_(__d __)_来控制每个结点利用空闲令牌发送不同优先级的数据帧所占用

的时间。

A.单令牌协议

C.监控站 B.优先级位 D.预约指示器。

17. 宽带综合业务数字网B-ISDN的数据通信服务主要采用_(__ _b_)_。

A.帧中继技术

C.电话交换网技术 B.ATM技术 D.X.25网技术。

18. 将单位内部的局域网接入Internet(因特网)所需使用的接入设备是_(_c_ __)_。

A.防火墙

C.路由器 B.集线器 D.中继转发器。

19. 如果用粗缆连接两台集线器,构建10BASE-T以太网,则两台机器的最远距离可达_(__ c__)_

A.500m

C.700m B.100m D.300m

20. 下列标准中用于100Mbps快速以太网的标准是_(__d __)_。

A.802.7

C.802.9

21. 中继器运行在_(_a_ __)_。

A.物理层

C.数据链路层 B.网络层 D.传输层 B.802.8 D.802.3U

22. TCP/IP参考模型中,应用层协议常用的有_(__a __)_。

A.TELNET,FTP,SMTP和HTTP

C.IP,FTP,SMTP和HTTP B.TELNET,FTP,SMTP和TCP D.IP,FTP,DNS和HTTP

23. 文件传输是使用下面的_(__ _b_)_协议。

A.SMTP

C.UDP B.FTP D.TELNET

24. 网络中实现远程登录的协议是_(__ _d_)_。

A.HTTP

C.POP3 B.FTP D.TELNET

25. 家庭计算机用户上网可使用的技术是_(__d __)_。

l、电话线加上MODEM 2、有线电视电缆加上Cable MODEM

3、电话线加上ADSL 4、光纤到户(FTTH)

A.1,3

C.2,3,4 B.2,3 D.1,2,3,4

26. 调制解调器(Modem)按其调制方式可分为3类,它们是_(__ _c_)_。

l、内置式调制解调器 2、外置式调制解调器

3、基带调制解调器 4、音频调制解调器

5、无线调制解调器 6、高速调制解调器

7、低速调制解调器

A.1、2、3

C.3、4、5 B.5、6、7 D.3、6、7

27. 在以下四个WWW网址中,_(__ b__)_网址不符合WWW网址书写规则。

A.

C. B..edu D..jp

28. IP地址中,关于C类IP地址的说法正确的是_(__b __)_。

A.可用于中型规模的网络

C.此类地址保留为今后使用 B.在一个网络中最多只能连接256台设备 D.此类IP地址用于多目的地址传送

29. WWW的超链接中定位信息所在位置使用的是_(__ b__)_。

A. hypertext)技术

C. hypermediA.技术 B.URL D.HTML

30. 如果对数据的实时性要求比较高,但对数据的准确性要求相对较低(如在线电影),一般可在传输层采

用_(__ a__)_协议。

A.UDP

C.FTP B.TCP D.IP

31. IPv4版本的因特网总共有_(__ c__)_个A类地址网络。

A.65000

C.126 B.200万 D.128

32. 下面的四个IP地址,属于D类地址的是_(__ c__)_。

A.10.10.5.168

C.224.0.0.2 B.168.10.0.1 D.202.1 19.130.80

33. 下列选项中是网络管理协议的是_(_c_ __)_。

A.DES

C.SNMP

34. 下列说法中,正确的是(__ d__)。

A.服务器只能用安腾处理器组成

C.服务器不能用个人计算机构成 B.服务器只能用大型主机、小型机构成 D.服务器可以用奔腾、安腾处理器组成。 B.UNIX D.RSA

35. 传输层的主要任务是向用户提供可靠的(__ a__)服务,透明地传送。

A.端一端 B.节点-节点

C.节点一端 D.分组。

36. 在下列传输介质中,错误率最低的是(__ b__)。

A.同轴电缆

C.微波 B.光缆 D.双绞线

37. 随着微型计算机的广泛应用,大量的微型计算机是通过局域网连入到广域网的,而局域网与广域网的

互联一般是通过(__ b__)设备实现的。

A.Ethernet交换机

C.网桥 B.路由器 D.电话交换机

38. 计算机网络拓扑结构是通过网中结点与通信线路之间的几何关系来表示网络结构,它反映出网络中各

实体间(__ __)。

A.结构关系

C.接口关系 B.主从关系 D.层次关系

39. 在计算机网络的ISO/OSI七层模型中,负责选择合适的路由,使发送的分组能够正确无误地按照地

址找到目的站并交付给目的站的是(__ _a_)。

A.网络层

C.运输层 B.数据链路层 D.物理层

40. 数据传输中的“噪声”指的是(__ d__)。

A.以上都是

C.传输过程中信号的衰减

简答题(每题6分 ,共30分)

1. 简述计算机网络采用层次结构的主要优点。

计算机网络采用层次结构,主要具有如下优点:

(1)各层之间相互独立。上层无需知道下层实现细节,而只知道该层通过层间接口所提供的服务。

(2)灵活性好。其一是当任一层发生改变时,只要不改变其接口关系,则上、下层不会受到影响,对于修改、取消某层提供的服务都非常方便;其二是各层都可以采用最合适的技术来实现。

(3)便于实现、调试和维护。主要是由于整个系统被分解成若干易于处理的、相对简单的层次的缘故。

(4)利于标准化。因为每层的功能和所提供的服务均已有精确的说明,有利于促进标准化进程。 2.

答:

(1)物理链路是指有线或无线的传输通路,简称链路,中间不包括任何交换节点。级联起来的物理链路是通信网的基本组成单元之一。

(2)数据链路则具有逻辑上的控制关系,这是因为在相邻计算机之间传输数据时,必须有一些必要的规程或协议来控制这些数据的传输。把实现这些规程的硬件和软件加到物理链路上去,就构成了数据链路。因此,数据链路就好象一条将物理链路加以改造后的数字通道。

3.

答:

因为CSMA/CD协议的一个要点就是当发送站正在发送时,若检测到碰撞则立即中止发送,然后推后一段时间后再发送。如果所发送的帧太短,还没有来得及检测到碰撞就已经发送完了,那么就无法进行碰撞检测,因而就会使CSMA/CD协议变得没有意义。因此,所发送的帧的最短长度应当要保证在发送完当MAC帧数据字段的长度小于46字节时,则应加以填充(内容不限),使得整个MAC帧(包含 14字节首部和四字节尾部)的最小长度是 64字节。请回答长度不够时为什么要对帧填充? 数据链路和物理链路两者有何区别? B.音频信号在传输过程中的失真 D.信号在传输过程中受到的干扰 答:

毕之前,必须能够检测到可能最晚来到的碰撞信号。也就是说,整个帧的发送时间应当不小于信号在网中“传播距离最大”的两个结点之间往返传输时延。一句话,最小帧长要求就是为了保证发送结点可以对发送的冲突进行有效的冲突检测。

4. 简述CSMA/CD的工作过程

答:CSMA/CD的工作过程如下:

①发送站发送时首先侦听载波(载波检测)。

②如果网络(总线)空闲,发送站开始发送它的帧。

③如果网络(总线)被占用,发送站继续侦听载波并推迟发送直到网络空闲。

④发送站在发送过程中侦听碰撞(碰撞检测)。

⑤如果检测到碰撞,发送站立即停止发送,这意味着所有卷入碰撞的站都停止发送。

每个卷入碰撞的站都进入退避周期,即按一定的退避算法等一端随机时间后进行重发,亦即重复上述①~⑥步骤,直到发送成功。

5. 网络接口卡的基本功能有哪些?

答:网络接口卡的基本功能包括:

(1) 数据转换:由于数据在计算机内都是并行数据,而数据在计算机之间的传输是串行的传输,所以,网

络接口卡有对数据进行并/串和串/并转换的功能。

(2) 数据缓存:由于在网络系统中,工作站与服务器对数据进行处理的速率通常是不一样的,为此,网络

接口卡内必须设置数据缓存,以防止数据在传输过程中丢失和实现数据传输控制。

(3) 通信服务:网络接口卡实现的通信服务可以包括OSI参考模型的任一层协议,但在大多数情况下,

网络接口卡提供的通信协议服务是在物理层和数据链路层上的,而这些通信协议软件,通常都被固化在网络接门卡内的只读存储器中。

综合题(30分)

1. (10分)请分别指出以下三个IP地址的网络地址、主机地址和地址类型:

138.69.35.38

210.32.128.6

66.80.58.18

解: 如下表所示:

篇三:5 OSI 网络层

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课程索引:

CCNA Exploration - 网络基础知识 5 OSI 网络层

5.0 本章简介

5.0.1 本章简介

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我们已经了解了一台终端设备上的网络应用程序和服务如何与另一台终端设备上的应用程序和服务通信。

接下来,我们将考虑如何以有效的方式通过网络,即从发送方终端设备(或主机)向目的主机传送此数据,具体情况如图所示。

OSI 模型网络层的协议指定了用于传输层数据的封装和传输的编址与过程。经过网络层封装后,就能以最小开销将封装的内容传送到位于同一个网络或其它网络中的目的设备。

本章着重介绍网络层的作用,研究它如何将网络划分为不同主机组,从而管理网络中的数据包流量。此外,我们还要考虑如何实现网络之间的通信。网络之间的这种通信称为路由。

学习目标

学习完本章内容后,您将能够:

?

?

?

?

? 确定网络层在说明从一台终端设备到另一台终端设备的通信时所起的作用。 分析最常用的网络层协议 Internet 协议 (IP) 及其提供无连接服务和尽力服务方面的功能。 了解将设备划分(即分组)为网络时使用的指导原则。 了解设备的分层编址及其如何实现网络之间的通信。 了解有关路由、地址和转发到目的网络的数据包的基础知识。 显示视觉媒体

5.1 IPv4

5.1.1 网络层 - 从主机到主机的通信

第 {{$PAGEVAR}} 页 1:

网络层即 OSI 第 3 层,它为所标识的终端设备之间通过网络交换一个个数据的片段提供服务。为了实现这种端到端传输,第 3 层使用了四个基本过程: ? 编址

?

?

? 封装 路由 解封

图中的动画演示了数据的交换过程。

编址

首先,网络层必须为这些终端设备的编址提供一种机制。如果要将每段数据发往一台终端设备,则该设备必须具有唯一的地址。在 IPv4 网络中,向某台设备添加了此类地址后,该设备就被称为主机。

封装

然后,网络层必须提供封装。不仅是设备必须以地址标识,每个片段,即网络层 PDU 也必须包含这些地址。在封装过程中,第 3 层接收第 4 层 PDU 并添加第 3 层报头(即标签),从而创建第 3 层 PDU。在涉及网络层时,我们称这种 PDU 为数据包。创建数据包时,报头中除了其它信息外,还必须包含接收数据包的目的主机的地址。此地址称为目的地址。第 3 层报头也包含发送主机的地址。此地址称为源地址。

网络层完成其封装过程后,会将数据包向下传送到数据链路层,准备通过介质传输。

路由

接下来,网络层必须提供服务,将这些数据包转发到其目的主机。源主机和目的主机并不一定都连接到同一网络上。事实上,数据包的传输有时必须经由许多不同的网络。沿途必须引导每个数据包通过网络到达其最终目的主机。连接网络的中间设备称为路由器。路由器的作用是为数据包选择路径并将其转发到目的主机。此过程称为路由。

在通过网际网络路由的过程中,数据包可能要经过多个中间设备。数据包为了到达下一个设备而经过的每个路由称为一跳。转发数据包时,其内容(传输层 PDU)在到达目的主机前将一直保持不变。

解封

最后,数据包到达目的主机并在第 3 层得到处理。主机通过检查目的地址来确认该数据包的发送目的是否为本设备。如果地址正确,则由网络层解封该数据包,然后将数据包中包含的第 4 层 PDU 向上传送到传输层的相应服务。

传输层(OSI 第 4 层)负责管理每台终端主机上运行进程之间的数据传输,而网络层协议则指定从一台主机向另一台主机传送数据时使用的数据包结构和处理过程。网络层无需考虑每个数据包中所携带的应用程序数据,这种工作原理使其能够为多台主机之间多种类型的通信传送数据包。 显示视觉媒体

第 {{$PAGEVAR}} 页 2:

网络层协议

在传送用户数据的网络层执行的协议包括:

?

?

?

?

? Internet 协议第四版 (IPv4) Internet 协议第六版 () Novell 互联网分组交换协议 (IPX) AppleTalk 无连接网络服务 (CLNS/DECNet)

Internet 协议(IPv4 和 IPv6)是使用最为广泛的第 3 层数据传输协议,因此将是本课程的重点。其它协议只是略有提及。 显示视觉媒体

5.1.2 IPv4 协议 - 网络层协议示例

第 {{$PAGEVAR}} 页 1:

IPv4 的作用

如图所示,TCP/IP 协议簇执行的网络层服务是 Internet 协议 (IP)。IP 第四版 (IPv4) 是目前使用最为广泛的 IP 版本。它是通过 Internet 传送用户数据时使用的唯一一个第 3 层协议,也是 CCNA 的重点。因此,本课程将以它为例介绍网络层协议。

IP 第六版 (IPv6) 已经制定并在某些领域中实施。IPv6 将与 IPv4 共存运行一段时间,并有可能在将来取代 IPv4。IP 提供的服务以及数据包报头结构和内容由 IPv4 协议或 IPv6 协议规定。这些服务和数据包结构用于封装 UDP 数据报或 TCP 数据段,以便它们在网际网络中传输。

每种协议的特征不尽相同。了解这些特征有助于理解此协议所述服务的工作原理。

Internet 协议是作为低开销协议设计的,它只提供通过互连网络系统从源主机向目的主机传送数据包所必需的功能。该协议并不负责跟踪和管理数据包的流动。这些功能由其它层中别的协议执行。

IPv4 的基本特征是:

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?

? 无连接 - 发送数据包前不建立连接。 尽力(不可靠)- 不使用任何开销来保证数据包送达。 介质无关性 - 其运作与传送数据的介质无关。 显示视觉媒体

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