网络层

OSI与TCP/IP各层的结构与功能,都有哪些协议 三种模型 五层模型对应的协议 1. 应用层 应用层(application-layer）的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程（进程：主机中正在运行的程序）间的通信和交互的规则。对于不同的网络应用需要不同的应用层协议。在互联网中应用层协议很多，如域名系统DNS ，支持万维网应用的 HTTP协议 ，支持电子邮件的 SMTP协议 等等。我们把应用层交互的数据单元称为报文 2. 运输层 运输层(transport layer)的主要任务就是负责向两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务 。应用进程利用该服务传送应用层报文。“通用的”是指并不针对某一个特定的网络应用，而是多种应用可以使用同一个运输层服务。由于一台主机可同时运行多个线程，因此运输层有复用和分用的功能。所谓复用就是指多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务，分用和复用相反，是运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程。 运输层重要的两种协议 传输控制协议 TCP （Transmisson Control Protocol）--提供 面向连接 的， 可靠的 数据传输服务。 用户数据协议 UDP （User Datagram Protocol）--提供 无连接 的，尽最大努力的数据传输服务（ 不保证数据传输的可靠性 ） UDP

一、四层协议定义如下： 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 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。 第二层，网络层： 网络层对应于OSI七层参考模型的网络层。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。 协议：本层包含IP协议、RIP协议(Routing Information Protocol，路由信息协议)，ICMP协议。 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。 协议：ARP,RARP 二、七层协议定义如下： ┌───────┐ 　　│　应用层　│←第七层 　　├───────┤ 　　│　表示层　│ 　　├───────┤ 　　│　会话层

1、我看的视频是https://www.bilibili.com/video/av10610680?from=search&seid=1733008388243131444这位大大的视频讲解。 2、首先，FTP协议工作在应用层，TCP协议工作在运输层，IP协议工作在网络层，以太网协议工作在数据链路层。简记为： 3、工作在网络层的IP协议是一种不可靠的服务， 然后，TCP协议在不可靠的IP层上面提供了一个可靠的运输层，用淘宝卖家与淘宝买家的例子可以看出，TCP能提供可靠服务的最核心的原因在于：超时要重传、收到要确认。 来源： https://www.cnblogs.com/zf007/p/11776392.html

面 试 题 葵 花 宝 典 （网络与系统篇） 选择（每题1分） 1.IP路由发生在（） A：物理层 B：网络层 C：数据链路层 D：传输层 2.为了确定网络层数据包所经过的路由器的数目，应该使用（）命令 A：ping B：stacktest 3.下列协议属于应用层协议的是（） A：ip、tcp、udp B：ftp、smtp和telnet C：arp、smtp、telnet D：icmp、rarp、arp 4.以下命令中哪一个命令是配置Cisco 1900 系列交换机特权级密码 。 A：enable passwork cisco level 15 B：enable passwork csico C：enable secret csico D：enable passwork level 15 5.以下哪个命令可以保存路由器RAM中的配置文件到NVRAM中 ____。 A：copy running-config tftp B：copy startup-config tftp C：copy running-config startup-config D：copy startup-config running-config 6.在掉电状态下，哪种类型的存储器不保留其内容 ？ A：NVRAM B：ROM C：RAM D：Flash 7.以下那种协议属于网络层协议的 _。 A：HTTPS B

概述： 路由器为了访问 AS 之外的网络就需要在路由表中加入这些网络的路由。 内部网关协议只负责建立 AS 内的网络的路由，而外部网关协议可以在 AS 之间传递路由。 最早的一种外部网关协议 (EGP) 是 EGP 协议 (Exterior GatewayProtocol) ，它只允许树形结构的连接。现在主要使用的外部网关协议是边界网关协议 (Border Gateway Protocol ， BGP 协议 ) ，它允许图形方式的连接。 BGP 协议采用可靠扩散 (reliable flooding) 的方法把 AS 内的网络的信息传遍整个因特网。 每个 AS 需要分配一个号码。与 IP 地址分配相同，全局 AS 号 由 ICANN 的下属机构进行统一分配。 为私有 AS 号。 工作原理： 在 AS 中，每个运行了 BGP 协议的路由器被称为 BGP 路由器， 所运行的 BGP 协议被称为 BGP 发言人 (BGP Speeker) ， 而其它路由器称为内部路由器 (internal router) 。 BGP 路由器也运行内部网关协议。 后面所说的 BGP 路由器一般都是指 BGP 发言人。 在 BGP 路由器之间可以通过 TCP 连接 ( 端口号为 179) 建立相邻关系。 AS 内的两个 BGP 路由器之间建立的相邻关系称为 iBGP( interior BGP ) 相邻关系

网络由若干结点和连接这些结点的链路组成：图（a） 网络间通过路由器互连，构成了覆盖范围更大的网络，即互联网：图（b）,其中因特网是世界上最大的互联网 使用因特网交换点IXP，就可以允许两个网络直接相连而不需要通过第三个网络来转发分组： 从工作方式上看，因特网可以分为以下两大块： 边缘部分 ：由所有连接在因特网上的主机组成，是 用户直接使用 的部分，进行通信和资源共享。 核心部分 ：由大量网络和连接网络的路由器组成，是 为边缘部分提供服务 的部分。 计算机之间通信即：主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信。 网络 边缘 的端系统之间通信方式通常分为两大类： 客户-服务器方式（C/S方式） 和 对等方式（P2P方式） 客户-服务器方式 传统方式 ，在因特网上最常用。描述的是进程之间服务与被服务的关系，客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。 对等连接方式 平等的、对等连接通信 。实际上对等连接方式从本质上看仍然是客户-服务器方式，只是对等连接中没一个主机既是客户又同时是服务器。 路由器 ，是一种专门计算机。路由器是实现 分组交换 的关键构件，任务是 转发收到的分组 。 电路交换 ： 建立连接 → 重要特点:在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源 分组交换 ：在发送报文之前，先把较长的 报文 划分成为一个个更小的等长数据段

OSI参考模型 OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型 ，是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络从逻辑上分为了7层。每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机。OSI 七层模型是一种框架性的设计方法 ，建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题，其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。 一．物理层（Physical Layer） 物理层定义了所有电子及物理设备的规范。其中特别定义了设备与物理媒介之间的关系，这包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机适配器（在SAN中使用的主机适配器）以及其他的设备的设计定义。因为物理层传送的是原始的比特数据流，即设计的目的是为了保证当发送时的信号为二进制“1”时，对方接收到的也是二进制“1”而不是二进制“0”。因而就需要定义哪个设备有几个针脚，其中哪个针脚发送的多少电压代表二进制“1”或二进制“0”，还有例如一个bit需要持续几微秒，传输信号是否在双向上同时进行，最初的连接如何创建和最终如何终止等问题。 为了更好理解物理层与数据链路层之间的区别，可以把物理层认为是主要的

在IP的首部有一个协议字段用来标识网络层（IP）的上一层所采用的是哪一种传输传输层协议，根据这个字段的协议号，就可以识别IP传输的数据部分究竟是TCP的内容还是UDP的内容。 所以传输层的IP和UDP，为了识别自己传输的数据部分究竟应该发给哪个应用，也设定了一个这样的编号。 1、网络层提供的是主机之间的逻辑通信，传输层提供的是应用进程之间的逻辑通信 2、运输层有对报文的差错检测，网络层只有对IP首部的检测 3、传输层主要的协议是：TCP、UDP，故传输层不一定是面向连接的。 从通信和信息处理的角度来看的，运输层向它上面的应用层提供通信服务。它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能的最低层。当网络的边缘部分中的两个主机使用网络的核心部分进行端到端的通信时，猪油主机的协议栈才有传输层，而网络的核心的部分中的路由器在转发分组时都用到下三层的功能。 下面我们具体的认识下传输层的作用 。我们设局域网1上的主机A和局域网2上的主机B通过互连的广域网进行通信。 从IP层来说，通信的两端是两个主机，IP数据报的的首部明确地标志了这两个主机的IP地址。但“两个主机之间的通信”这种方法还不够清楚，这是因为，真正进行通信的实体是在主机中的进程，是这个主机中的一个进程和另一个主机中的一个进程进行交换数据（即通信）。两个主机进行通信就是两个主机中的应用进程互相通信。IP协议虽然能把分组送到目的主机

我们都知道，像一些机构中，它的IP地址往往只有一个，但它的主机数却很多。那么这一个或者几个IP地址是如何分配给这么多台主机使用的。这就和虚拟专用网有关系了。 让多台计算机仅使用一个有效的IP地址，而不向互联网机构申请全球唯一的IP地址，这样就可以节省大量的IP地址资源了。但是我们如果任意选择一些IP地址作为本机内部使用的本机地址，在某些情况下，就可能会使本地地址与互连网中的地址重合，就会出现地址二义性问题。 为了解决这一问题，于是提出了指明一些专用地址，只能用于机构内部通信，而不能用在互联网上的主机通信。采用这样的专用IP地址的互连网就被成为专用网，也被成为可重用地址。因为专用互连网有很多相同的专用IP地址，但彼此并不会相互干扰，引起麻烦。 当专用网不同网点之间的通信必须经过公用的互联网，但又有保密的要求，那么所有通过互联网传送的数据都必须经过加密。 VPN的分类： 远程接入VPN：客户端到网关。在外驻留的员工电脑的VPN会和公司主机之间建立VPN隧道。 内联网VPN：网关到网关，通过公司的网络架构连接来自同公司的资源 外联网VPN：通常是与合作伙伴构成的，两个公司的资源进行连接。 VPN的实现： VPN服务器:在大型局域网中，可以通过在网络中心搭建VPN服务器的方法实现VPN 软件VPN：通过专用的软件实现 硬件VPN：通过专用的硬件实现 集成VPN：通过硬件设备，路由器

网络层的主要功能有两个：转发和路由。按照是否预先建立连接，可以分为无连接服务模型和连接服务模型。其中无连接服务模型的代表是数据报模型。有链接的代表是虚电路网络模型。 特点是：复杂网络，简化边缘 VC模型是基于连接服务模型的，类似于传统的电话电路网络，会首先建立连接，然后依据该链接进行传输，最后在关闭该链接。其好处是数据流速的较好控制性能。如ATM（Asynchronous Transfer Mode异步传输模式）网络。 对于某次连接，VC会分配给该链接一个虚电路号VCid，该链接的数据都会携带该VCid进行传输，由每个中间点的路由器进行识别VCid并转发。值得注意的是：每段路由器间同一连接的VCid是不一样的，如下图所示。 当数据从源端到R1时，VCid为12，但是从R1到下一个路由时，VCid为22。因此，路由器除了转发数据包，还要进行的就是更换VCid。 由于目前的intel网络采用的是另一种数据报模型，因此VC在这里不做过多探讨。 特点是：简化网络，复杂边缘 目前Internet主要使用的是数据报网络。数据报网络采用的是无连接模式，每个数据包都携带由目的IP，每个路由器都会依据自身当时情况根据IP地址依次对每个数据包进行转发。因此会出现乱序的情况。由于对每个数据包都进行了IP判断，路由器需要维护一个IP地址转发表。 如上图所示，转发表实际上是采用了IP范围的方式，并且