【正文】 覆蓋了OSI參考模型的所有層次。與OSI參考模型一樣，TCP（Transfer Control Protocol）/IP（Internet Protocol）協(xié)議（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）也分為不同的層次開發(fā)，每一層負責不同的通信功能。它是一個真正的開放系統(tǒng)，因為協(xié)議族的定義及其多種實現(xiàn)可以不用花錢或花很少的錢就可以公開地得到。應用層是OSI參考模型最接近用戶的一層，應用層支持應用程序，例如文字處理、電子郵件、表格處理等。表示層確定了數(shù)據(jù)傳輸時數(shù)據(jù)的組織方式。表示層保證源端數(shù)據(jù)能夠被目的端表示層理解和識別，對應用程序透明。會話層、表示層和應用層會話層是OSI參考模型的第五層，通過執(zhí)行多種機制在應用程序間建立、維持和終止會話。傳輸層協(xié)議主要有TCP/IP協(xié)議棧的TCP協(xié)議和UDP協(xié)議，IPX/SPX協(xié)議棧的SPX協(xié)議等。主要是在數(shù)據(jù)傳送過程中確保同一數(shù)據(jù)既不多次傳送也不丟失。在傳送過程中通過計算校驗和以及通過流控制的方式保證數(shù)據(jù)的正確性，流控制可以避免緩沖區(qū)溢出。2．建立端到端的連接，主要是建立邏輯連接以傳送數(shù)據(jù)流。傳輸層主要定義了主機應用程序間端到端的連通性，它一般包含四項基本功能。對于一些允許延遲的應用程序，例如文字處理等，往往也使用無連接的服務。百分之百的可靠性也沒有必要；特別是如果要多花錢時更沒必要。并不是所有的應用程序都需要連接。n 面向連接的服務（Connectoriented Service）：面向連接的服務含義指在使用該服務之前用戶首先要建立連接，而在使用完服務之后，用戶應該釋放連接，當被叫用戶拒絕連接時，連接宣告失敗。在Internet中，網(wǎng)絡設備的網(wǎng)絡層地址必須是全球唯一的。網(wǎng)絡層設備通過運行路由協(xié)議（routing protocol）來計算到目的地的最佳路由，找到數(shù)據(jù)包應該轉(zhuǎn)發(fā)的下一個網(wǎng)絡設備，然后利用網(wǎng)絡層協(xié)議封裝數(shù)據(jù)包，利用下層提供的服務把數(shù)據(jù)發(fā)送到下一個網(wǎng)絡設備。網(wǎng)絡層檢查網(wǎng)絡拓撲，以決定傳輸報文的最佳路由，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層位于OSI參考模型第三層，利用下兩層提供的服務來實現(xiàn)傳輸層的通信，將數(shù)據(jù)包從源網(wǎng)絡發(fā)送到目的網(wǎng)絡。PPP協(xié)議支持同步和異步連接，支持多種網(wǎng)絡層協(xié)議。廣域網(wǎng)常見的數(shù)據(jù)鏈路層標準有：HDLC（Highlevel Data Link Control，高級數(shù)據(jù)鏈路控制）、PPP（PointtoPoint Protocol，點到點協(xié)議）、ISDN（Intergated Service Data Network，綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)絡）、幀中繼（Frame Relay，F(xiàn)R）協(xié)議等。目前。值得注意的是，如果您的計算機插了兩個網(wǎng)卡，那么就有兩個MAC地址。當網(wǎng)卡初始化時，ROM中的MAC物理地址讀入RAM中。網(wǎng)絡接口卡（NIC，Network Interface Card），又稱網(wǎng)卡，有一個固定的MAC地址。其中前6位十六進制數(shù)字由IEEE統(tǒng)一分配給設備制造商，后6位十六進制數(shù)由各個廠商自行分配。網(wǎng)絡設備的MAC地址是全球唯一的?？傊?，MAC子層定義了網(wǎng)絡對共享介質(zhì)的訪問。LLC子層通過SSAP（源服務訪問點，Source Service Access Point）和DSAP（目的服務訪問點，Destination Service Access Point）負責底層協(xié)議與網(wǎng)絡層協(xié)議的通信。該層用于管理通過單一鏈路連接的兩個系統(tǒng)間的通訊，它允許多個高層網(wǎng)絡協(xié)議共享一條鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個子層：邏輯鏈路控制子層（LLC，Logic Link Control sublayer），介質(zhì)訪問控制子層（MAC，Media Access Control sublayer）。數(shù)據(jù)鏈路層的幀使用物理層提供的比特流傳輸服務來到達目的主機數(shù)據(jù)鏈路層。 數(shù)據(jù)鏈路層OSI參考模型的每一層為上一層提供服務。 。 電纜可以工作在同步和異步兩種方式下。廣域網(wǎng)物理層規(guī)定了以下常用接口：EIA/TIA232，又稱RS232，是一個公共物理層標準，用來支持信號速率高達64kbps的非平衡電路?？傊?，DTE設備接近用戶側(cè)，DCE設備接近網(wǎng)絡側(cè)。廣域網(wǎng)物理層協(xié)議描述了數(shù)據(jù)終端設備（DTE，Data Terminal Equipment）和數(shù)據(jù)電路終端設備（DCE，Data Circuit Equipment）之間的接口。其中常用的接口線纜標準有：10BaseT、100BaseT、100BaseTX/FX、1000BaseT、1000BaseSX/LX。在線纜選擇上，您應該綜合考慮傳輸距離、價格、帶寬需求、網(wǎng)絡設備支持的線纜標準等選擇恰當?shù)木€纜。目前，大家常用的數(shù)據(jù)信號傳輸介質(zhì)主要有同軸電纜（coaxical cable）、雙絞線（twisted pair）、光纖（fibre）、無線電波（wireless radio）等。物理層物理層的功能是在終端設備間傳輸比特流，是OSI參考模型的基礎。應用層是OSI參考模型最靠近用戶的一層，為應用程序提供網(wǎng)絡服務。表示層關注于所傳輸?shù)男畔⒌恼Z法和意義，它把來自應用層與計算機有關的數(shù)據(jù)格式處理成與計算機無關的格式，以保障對端設備能夠準確無誤地理解發(fā)送端數(shù)據(jù)。會話層允許不同機器上的用戶建立、管理和終止應用程序間的會話關系，在協(xié)調(diào)不同應用程序之間的通信時要涉及會話層，該層使每個應用程序知道其它應用程序的狀態(tài)。傳輸層的基本功能是從會話層接受數(shù)據(jù)，并且在必要的時候把它分成較小的單元，傳遞給網(wǎng)絡層，并確保到達對方的各段信息正確無誤。存在于網(wǎng)絡層的設備主要有路由器、三層交換機等。網(wǎng)絡層檢查網(wǎng)絡拓撲，以決定傳輸報文的最佳路由，其關鍵問題是確定數(shù)據(jù)包從源端到目的端如何選擇路由。數(shù)據(jù)鏈路層與物理地址、網(wǎng)絡拓撲、線纜規(guī)劃、錯誤校驗、流量控制等有關。數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務是提供對物理層的控制，檢測并糾正可能出現(xiàn)的錯誤，使之對網(wǎng)絡層顯現(xiàn)一條無錯線路，并且進行流量調(diào)控（可選）。物理層涉及電壓、電纜線、數(shù)據(jù)傳輸速率、接口等的定義。需要注意的是，由于種種原因，現(xiàn)在還沒有一個完全遵循OSI七層模型的網(wǎng)絡體系，但OSI參考模型的設計藍圖為我們更好的理解網(wǎng)絡體系，學習計算機通信網(wǎng)絡奠定了基礎。如圖2－1所示。OSI參考模型的第五層到第七層稱為高層（upper layer），又叫主機層（host layer）。這些層負責數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳送，網(wǎng)絡互連設備往往位于下三層。 ISO/OSI網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型依層次結(jié)構(gòu)來劃分：第一層，物理層（Physical layer）；第二層，數(shù)據(jù)鏈路層（data link layer）；第三層，網(wǎng)絡層（network layer）；第四層，傳輸層（transport layer） ；第五層，會話層（session layer）；第六層，表示層（presentation layer）；第七層，應用層（application layer）。聯(lián)機會議除了可以使用文字外，還可以傳送聲音和圖像。它以共同認可的數(shù)據(jù)格式，在貿(mào)易伙伴的計算機之間傳輸數(shù)據(jù)，代替了傳統(tǒng)的貿(mào)易單據(jù)，從而節(jié)省了大量的人力和財力，提高了效率。(2)傳送電子郵件 計算機網(wǎng)絡可以作為通信媒介，用戶可以在自己的計算機上把電子郵件(E－mail)發(fā)送到世界各地，這些郵件中可以包括文字、聲音、圖形圖像等信息。（注：我們給出一個如此廣泛的定義是因為IT業(yè)迅速發(fā)展，各種網(wǎng)絡互連終端設備層出不窮，像計算機、打印機、WAP（Wireless Application Protocol）手機、PDA（Personnal Digital Assistate）、網(wǎng)絡電話等等各種支持網(wǎng)絡互連的設備。除了前面提到的資源共享和信息傳輸?shù)然竟δ芡?，計算機網(wǎng)絡還具有以下幾個主要方面的應用。還例如，綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)絡(ISDN)就是將電話、傳真機、電視機和復印機等辦公設備納入 計算機網(wǎng)絡中，提供了數(shù)字、語音、圖形圖像等多種信息的傳輸。 一般來說，計算機網(wǎng)絡可以提供以下一些主要功能： 　　(1)資源共享 　　(2)信息傳輸與集中處理 　　(3)均衡負荷與分布處理 　　(4)綜合信息服務 通過計算機網(wǎng)絡可以向全社會提供各種經(jīng)濟信息、科研情報和咨詢服務。隨著社會及科學技術的發(fā)展，對計算機網(wǎng)絡的發(fā)展提出了更高的要求，同時也為其發(fā)展提供了更加有利的條件。不同種類的計算機通過同種類型的通信協(xié)議（protocol）相互通信，產(chǎn)生了計算機網(wǎng)絡（puter network）。第1章 IP專業(yè)在計算機網(wǎng)絡出現(xiàn)的前期，計算機都是獨立的設備，每臺計算機獨立工作，互不聯(lián)系。計算機與通信技術的結(jié)合，對計算機系統(tǒng)的組織方式產(chǎn)生了深遠的影響，使計算機之間的相互訪問成為可能。計算機網(wǎng)絡的主要特點是：用通信信道把擁有信息、硬件資源的計算機相互連接起來，共享網(wǎng)上的各種資源。計算機網(wǎng)絡與通信網(wǎng)的結(jié)合，可以使眾多的個人計算機不僅能夠同時處理文字、數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息，而且還可以使這些信息四通八達，及時地與全國乃至全世界的信息進行交換。其中國際互聯(lián)網(wǎng)Internet上的環(huán)球信息網(wǎng)(WWW World Wide Web)服務就是一個最典型也是最成功的例子。 計算機網(wǎng)絡目前正處于迅速發(fā)展的階段，網(wǎng)絡技術的不斷更新，進一步擴大了計算機網(wǎng)絡的應用范圍。 (1)遠程登錄 計算機網(wǎng)絡，就是把分布在不同地理區(qū)域的計算機以及專門的外部設備利用通信線路互連成一個規(guī)模大、功能強的網(wǎng)絡系統(tǒng)，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享信息資源。遠程登錄是指允許一個地點的用戶與另一個地點的計算機上運行的應用程序進行交互對話。 (3)電子數(shù)據(jù)交換 電子數(shù)據(jù)交換(EDI)是計算機網(wǎng)絡在商業(yè)中的一種重要的應用形式。 (4)聯(lián)機會議 利用計算機網(wǎng)絡，人們可以通過個人計算機參加會議討論。 總之，計算機網(wǎng)絡的應用范圍非常廣泛，它已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟以及人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。 通常，我們把OSI參考模型第一層到第三層稱為底層（lower layer），又叫介質(zhì)層(Media Layer)。底層通常以硬件和軟件相結(jié)合的方式來實現(xiàn)。高層用于保障數(shù)據(jù)的正確傳輸，通常以軟件方式來實現(xiàn)。應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1234567底層:負責網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸高層:負責主機之間的數(shù)據(jù)傳輸圖2－1 OSI參考模型七層OSI參考模型具有以下優(yōu)點：1. 簡化了相關的網(wǎng)絡操作；2. 提供即插即用的兼容性和不同廠商之間的標準接口；3. 使各個廠商能夠設計出互操作的網(wǎng)絡設備，加快數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡發(fā)展；4. 防止一個區(qū)域網(wǎng)絡的變化影響另一個區(qū)域的網(wǎng)絡，因此，每一個區(qū)域的網(wǎng)絡都能單獨快速升級；5. 把復雜的網(wǎng)絡問題分解為小的簡單問題，易于學習和操作。 各層介紹應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層123 456處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等建立、維護和管理會話建立主機端到端連接尋址和路由選擇提供介質(zhì)訪問、鏈路管理等比特流傳輸7提供應用程序間通信圖2－2 OSI參考模型各層功能如圖2－2所示，物理層涉及到在通信信道（channel）上傳輸?shù)脑急忍亓?，它實現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)所需要的機械、電氣、功能特性及過程等手段。物理層的主要網(wǎng)絡設備為中繼器、集線器等。流量調(diào)控可以在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)，也可以由傳輸層實現(xiàn)。數(shù)據(jù)鏈路層主要設備為以太網(wǎng)交換機。網(wǎng)絡層通過路由選擇協(xié)議來計算路由。 后面您將學習到更多關于網(wǎng)絡層的知識。傳輸層建立、維護虛電路，進行差錯校驗和流量控制。同時，會話層也提供雙工（duplex）協(xié)商、會話同步等等。同時，表示層也負責數(shù)據(jù)加密等。應用層識別并驗證目的通信方的可用性，使協(xié)同工作的應用程序之間同步。為了達到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?，物理層定義了電壓、接口、電纜標準、傳輸距離等。本部分重點介紹雙絞線和光纖。Xerox公司制定的以太網(wǎng)和IEEE 標準定義了以太網(wǎng)物理層常用的線纜標準。局域網(wǎng)物理層常見的網(wǎng)絡設備有：中繼器、集線器等。DTE指位于用戶網(wǎng)絡接口用戶端設備；DCE提供到網(wǎng)絡的物理連接口，提供了用于同步DTE和DCE設備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r鐘信號。常用于DTE設備的有：終端主機、路由器；常用于DCE設備的有：廣域網(wǎng)交換機、Modem、CSU/DSU（Channel Service Unit/Data Service Unit）。：由ITUT定義的DTE和DCE設備間的接口。：為描述網(wǎng)絡接入設備和分組網(wǎng)間通信的同步物理層協(xié)議而制定的標準。 電纜傳輸（同步方式下）的公認最高速率是2048000bps（2Mbps）。數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能就是保證將源端主機網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)包準確無誤地傳送到目的主機的網(wǎng)絡層。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_無誤，數(shù)據(jù)鏈路層還負責網(wǎng)絡拓撲、差錯校驗、流量控制等。邏輯鏈路控制子層提供了面向連接與面向無連接的網(wǎng)絡服務環(huán)境的需要。LLC子層位于網(wǎng)絡層和MAC子層之間，是上層和下一層的管理層，負責流量控制、同步等。MAC子層負責把物理層的“0”，“1”比特流組建成幀，并且通過幀尾部的CRC（Cyclic Redundancy Check，循環(huán)冗余校驗）子段進行錯誤檢測。像每一個人都有一個名字一樣，每一臺網(wǎng)絡設備都用物理地址來標識自己，這個地址就是MAC地址。MAC地址由48個二進制位組成，通常我們用十六進制數(shù)字來表示。例如，華為的網(wǎng)絡產(chǎn)品的MAC地址前六位十六進制數(shù)是0x00e0fc。大多數(shù)網(wǎng)卡廠商把MAC地址燒入ROM中。如果把新的網(wǎng)卡插入計算機中，計算機的物理地址就變成了新的網(wǎng)卡的物理地址。所以有些網(wǎng)絡設備可能有多個MAC地址。在數(shù)據(jù)鏈路層常見的局域網(wǎng)設備有以太網(wǎng)交換機等。HDLC是ISO開發(fā)的一種面向位同步的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，它規(guī)定了使用幀字符和校驗和的同步串行鏈路的數(shù)據(jù)封裝方法。廣域網(wǎng)常見的數(shù)據(jù)鏈路層設備有Modem（調(diào)制解調(diào)器）、CSU/DSU、ISDN終端適配器、廣域網(wǎng)交換機等。 我們常見的位于網(wǎng)絡層的設備有路由器和三層交換機。其關鍵問題是確定數(shù)據(jù)包從源端到目的端如何選擇路由。一般說來，網(wǎng)絡層設備的每一個接口都有一個唯一的網(wǎng)絡層地址，又稱邏輯地址。OSI參