詞語解釋
網絡分層是指將網絡中的組件分為不同的層次，以便于更好地管理和控制網絡中的數據傳輸。網絡分層的好處在于可以將復雜的網絡通信過程分解為不同層次的簡單任務，從而更容易實現網絡的功能。 網絡分層的應用主要體現在網絡的結構和功能上，可以將網絡結構分為物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層等幾個層次，每一層次都有自己的功能。 物理層主要負責網絡中的物理連接，包括網絡設備的連接、電纜的安裝等；數據鏈路層負責網絡中的數據傳輸，包括數據的傳輸、檢測和糾錯等；網絡層負責網絡中的路由選擇，包括數據的路由選擇、路由表的維護等；傳輸層負責網絡中的數據傳輸，包括數據的傳輸、流量控制和確認等；會話層負責網絡中的會話管理，包括會話的建立、維護和終止等；表示層負責網絡中的數據表示，包括數據的編碼、壓縮和加密等；應用層負責網絡中的應用程序，包括文件傳輸、電子郵件、遠程登錄等。 網絡分層的應用使網絡的結構更加清晰，各層次的功能更加明確，使網絡的管理和維護更加容易，從而提高網絡的效率和性能。 網絡分層就是將網絡節(jié)點所要完成的數據的發(fā)送或轉發(fā)、打包或拆包,控制信息的加載或拆出等工作，分別由不同的硬件和軟件模塊去完成。這樣可以將往來通信和網絡互連這一復雜的問題變得較為簡單。 網絡層次的劃分[編輯本段] ISO提出的OSI（Open System Interconnection）模型將網絡分為七層，即物理層( Phisical )、數據鏈路層(Data Link)、網絡層(Network)、傳輸層(Transport)、會話層(Session)、表示層(Presentation)和應用層(Application)。 1. 物理層(Physical layer)是參考模型的最低層。該層是網絡通信的數據傳輸介質，由連接不同結點的電纜與設備共同構成。主要功能是：利用傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接，負責處理數據傳輸并監(jiān)控數據出錯率，以便數據流的透明傳輸。 2. 數據鏈路層(Data link layer)是參考模型的第2層。 主要功能是：在物理層提供的服務基礎上，在通信的實體間建立數據鏈路連接，傳輸以“幀”為單位的數據包，并采用差錯控制與流量控制方法，使有差錯的物理線路變成無差錯的數據鏈路。 3. 網絡層(Network layer)是參考模型的第3層。主要功能是：為數據在結點之間傳輸創(chuàng)建邏輯鏈路，通過路由選擇算法為分組通過通信子網選擇最適當的路徑，以及實現擁塞控制、網絡互聯等功能。 4. 傳輸層(Transport layer)是參考模型的第4層。主要功能是向用戶提供可靠的端到端(End-to-End)服務，處理數據包錯誤、數據包次序，以及其他一些關鍵傳輸問題。傳輸層向高層屏蔽了下層數據通信的細節(jié)，因此，它是計算機通信體系結構中關鍵的一層。 5. 會話層(Session layer)是參考模型的第5層。主要功能是：負責維擴兩個結點之間的傳輸鏈接，以便確保點到點傳輸不中斷，以及管理數據交換等功能。 6. 表示層(Presentation layer)是參考模型的第6層。主要功能是：用于處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式，主要包括數據格式變換、數據加密與解密、數據壓縮與恢復等功能。 7. 應用層(Application layer)是參考模型的最高層。主要功能是：為應用軟件提供了很多服務，例如文件服務器、數據庫服務、電子郵件與其他網絡軟件服務。 對網絡分層的理解[編輯本段] 許多所謂的網絡課程都是從教你記住OSI模型中的每一個層的名字和這個模型中包含的每一個協議開始的。這樣做是不必要的。甚至第5層和第6層是完全可以忽略的。 國際標準組織(ISO)制定了OSI模型。這個模型把網絡通信的工作分為7層。1至4層被認為是低層，這些層與數據移動密切相關。5至7層是高層，包含應用程序級的數據。每一層負責一項具體的工作，然后把數據傳送到下一層。 物理層(也即OSI模型中的第一層)在課堂上經常是被忽略的。它看起來似乎很簡單。但是，這一層的某些方面有時需要特別留意。物理層實際上就是布線、光纖、網卡和其它用來把兩臺網絡通信設備連接在一起的東西。甚至一個信鴿也可以被認為是一個1層設備(參見RFC 1149)。網絡故障的排除經常涉及到1層問題。我們不能忘記用五類線在整個一層樓進行連接的傳奇故事。由于辦公室的椅子經常從電纜線上壓過，導致網絡連接出現斷斷續(xù)續(xù)的情況。遺憾的是，這種故障是很常見的，而且排除這種故障需要耗費很長時間。 第2層是以太網等協議。請記住，我們要使這個問題簡單一些。第2層中最重要的是你 應該理解網橋是什么。交換機可以看成網橋，人們現在都這樣稱呼它。網橋都在2層工作，僅關注以太網上的MAC地址。如果你在談論有關MAC地址、交換機或者網卡和驅動程序，你就是在第2層的范疇。集線器屬于第1層的領域，因為它們只是電子設備，沒有2層的知識。第2層的相關問題在本網絡講座中有自己的一部分，因此現在先不詳細討論這個問題的細節(jié)�，F在只需要知道第2層把數據幀轉換成二進制位供1層處理就可以了。在往下講之間，你應該回過頭來重新閱讀一下上面的內容，因為經驗不足的網絡管理員經�；煜�2層和3層的區(qū)別。 如果你在談論一個IP地址，那么你是在處理第3層的問題，這是“數據包”問題，而不是第2層的“幀”。IP是第3層問題的一部分，此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。 第4層是處理信息的傳輸層。第4層的數據單元也稱作數據包（packets）。但是，當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法，TCP的數據單元稱為“段（segments）”而UDP的數據單元稱為“數據報（datagrams）”。這個層負責獲取全部信息，因此，它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發(fā)生的危險。理解第4層的另一種方法是，第4層提供端對端的通信管理。像TCP等一些協議非常善于保證通信的可靠性。有些協議并不在乎一些數據包是否丟失，UDP協議就是一個主要例子。 現在快要到7層了，我們很想知道第5層和第6層有些什么功能�？梢哉f，它們都是沒有用的。有一些應用程序和協議在5層和6層。但是，對于理解網絡問題來說，談論這些問題沒有任何益處。請大家注意，第7層是“一切”。7層稱作“應用層”，是專門用于應用程序的。如果你的程序需要一種具體格式的數據，你可以發(fā)明一些你希望能夠把數據發(fā)送到目的地的格式，并且創(chuàng)建一個第7層協議。 SMTP、DNS和FTP都是7層協議。學習OSI模型中最重要的事情是它實際代表什么意思。 假設你是一個網絡上的操作系統(tǒng)。在1層和2層工作的網卡將通知你什么時候有數據到達。驅動程序處理2層幀的出口，通過它你可以得到一個發(fā)亮和閃光的3層數據包(希望是如此)。作為操作系統(tǒng)，你將調用一些常用的應用程序處理3層數據。如果這個數據是從下面發(fā)上來的，你知道那是發(fā)給你的數據包，或者那是一個廣播數據包(除非你同時也是一個路由器，不過，暫時不用擔心這個問題)。如果你決定保留這個數據包，你將打開它，并且取出4層數據包。如果它是TCP協議，這個TCP子系統(tǒng)將被調用并打開這個數據包，然后把這個7層數據發(fā)送給在目標端口等待的應用程序。這個過程就結束了。當要對網絡上的其它計算機做出回應的時候，每一件事情都以相反的順序發(fā)生。7層應用程序將把數據發(fā)送給TCP協議的執(zhí)行者。然后，TCP協議在這些數據中加入額外的文件頭。在這個方向上，數據每前進一步體積都要大一些。TCP協議在IP協議中加入一個合法的TCP字段。然后，IP協議把這個數據包交給以太網。以太網再把這個數據作為一個以太網幀發(fā)送給驅動程序。然后，這個數據通過了這個網絡。這條線路中的路由器將部分地分解這個數據包以獲得3層文件頭，以便確定這個數據包應該發(fā)送到哪里。如果這個數據包的目的地是本地以太網子網，這個操作系統(tǒng)將代替路由器為計算機進行地址解析，并且把數據直接發(fā)送給主機。這個過程確實簡化了。但是，如果你能夠按照這個進程來做，并且理解數據包在每一個階段都會發(fā)生什么事情，你就征服了理解網絡的相當大的一部分問題。當你開始討論每一個協議實際上做什么的時候，一切都會變得非常復雜。如果你剛剛開始學習，在你理解復雜的事情在設法完成什么任務之前，請你先忽略這些復雜的事情。這樣會提高你的學習熱情。 小結 1. 與其苦鉆OSI模型中的各協議不如好好理解路由器和主機如何利用網絡棧傳輸數據 2. 2層數據稱作幀，不包含IP地址。IP地址和數據包在3層，MAC地址在2層。 3. 除非你是一臺路由器，通過網絡棧向上發(fā)來的數據是給你的，通過網絡棧向下發(fā)送的數據是你發(fā)送的
網絡分層就是將網絡節(jié)點所要完成的數據的發(fā)送或轉發(fā)、打包或拆包,控制信息的加載或拆出等工作，分別由不同的硬件和軟件模塊去完成。這樣可以將往來通信和網絡互連這一復雜的問題變得較為簡單。 網絡層次的劃分[編輯本段] ISO提出的OSI（Open System Interconnection）模型將網絡分為七層，即物理層( Phisical )、數據鏈路層(Data Link)、網絡層(Network)、傳輸層(Transport)、會話層(Session)、表示層(Presentation)和應用層(Application)。 1. 物理層(Physical layer)是參考模型的最低層。該層是網絡通信的數據傳輸介質，由連接不同結點的電纜與設備共同構成。主要功能是：利用傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接，負責處理數據傳輸并監(jiān)控數據出錯率，以便數據流的透明傳輸。 2. 數據鏈路層(Data link layer)是參考模型的第2層。 主要功能是：在物理層提供的服務基礎上，在通信的實體間建立數據鏈路連接，傳輸以“幀”為單位的數據包，并采用差錯控制與流量控制方法，使有差錯的物理線路變成無差錯的數據鏈路。 3. 網絡層(Network layer)是參考模型的第3層。主要功能是：為數據在結點之間傳輸創(chuàng)建邏輯鏈路，通過路由選擇算法為分組通過通信子網選擇最適當的路徑，以及實現擁塞控制、網絡互聯等功能。 4. 傳輸層(Transport layer)是參考模型的第4層。主要功能是向用戶提供可靠的端到端(End-to-End)服務，處理數據包錯誤、數據包次序，以及其他一些關鍵傳輸問題。傳輸層向高層屏蔽了下層數據通信的細節(jié)，因此，它是計算機通信體系結構中關鍵的一層。 5. 會話層(Session layer)是參考模型的第5層。主要功能是：負責維擴兩個結點之間的傳輸鏈接，以便確保點到點傳輸不中斷，以及管理數據交換等功能。 6. 表示層(Presentation layer)是參考模型的第6層。主要功能是：用于處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式，主要包括數據格式變換、數據加密與解密、數據壓縮與恢復等功能。 7. 應用層(Application layer)是參考模型的最高層。主要功能是：為應用軟件提供了很多服務，例如文件服務器、數據庫服務、電子郵件與其他網絡軟件服務。 對網絡分層的理解[編輯本段] 許多所謂的網絡課程都是從教你記住OSI模型中的每一個層的名字和這個模型中包含的每一個協議開始的。這樣做是不必要的。甚至第5層和第6層是完全可以忽略的。 國際標準組織(ISO)制定了OSI模型。這個模型把網絡通信的工作分為7層。1至4層被認為是低層，這些層與數據移動密切相關。5至7層是高層，包含應用程序級的數據。每一層負責一項具體的工作，然后把數據傳送到下一層。 物理層(也即OSI模型中的第一層)在課堂上經常是被忽略的。它看起來似乎很簡單。但是，這一層的某些方面有時需要特別留意。物理層實際上就是布線、光纖、網卡和其它用來把兩臺網絡通信設備連接在一起的東西。甚至一個信鴿也可以被認為是一個1層設備(參見RFC 1149)。網絡故障的排除經常涉及到1層問題。我們不能忘記用五類線在整個一層樓進行連接的傳奇故事。由于辦公室的椅子經常從電纜線上壓過，導致網絡連接出現斷斷續(xù)續(xù)的情況。遺憾的是，這種故障是很常見的，而且排除這種故障需要耗費很長時間。 第2層是以太網等協議。請記住，我們要使這個問題簡單一些。第2層中最重要的是你 應該理解網橋是什么。交換機可以看成網橋，人們現在都這樣稱呼它。網橋都在2層工作，僅關注以太網上的MAC地址。如果你在談論有關MAC地址、交換機或者網卡和驅動程序，你就是在第2層的范疇。集線器屬于第1層的領域，因為它們只是電子設備，沒有2層的知識。第2層的相關問題在本網絡講座中有自己的一部分，因此現在先不詳細討論這個問題的細節(jié)�，F在只需要知道第2層把數據幀轉換成二進制位供1層處理就可以了。在往下講之間，你應該回過頭來重新閱讀一下上面的內容，因為經驗不足的網絡管理員經�；煜�2層和3層的區(qū)別。 如果你在談論一個IP地址，那么你是在處理第3層的問題，這是“數據包”問題，而不是第2層的“幀”。IP是第3層問題的一部分，此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。 第4層是處理信息的傳輸層。第4層的數據單元也稱作數據包（packets）。但是，當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法，TCP的數據單元稱為“段（segments）”而UDP的數據單元稱為“數據報（datagrams）”。這個層負責獲取全部信息，因此，它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發(fā)生的危險。理解第4層的另一種方法是，第4層提供端對端的通信管理。像TCP等一些協議非常善于保證通信的可靠性。有些協議并不在乎一些數據包是否丟失，UDP協議就是一個主要例子。 現在快要到7層了，我們很想知道第5層和第6層有些什么功能�？梢哉f，它們都是沒有用的。有一些應用程序和協議在5層和6層。但是，對于理解網絡問題來說，談論這些問題沒有任何益處。請大家注意，第7層是“一切”。7層稱作“應用層”，是專門用于應用程序的。如果你的程序需要一種具體格式的數據，你可以發(fā)明一些你希望能夠把數據發(fā)送到目的地的格式，并且創(chuàng)建一個第7層協議。 SMTP、DNS和FTP都是7層協議。學習OSI模型中最重要的事情是它實際代表什么意思。 假設你是一個網絡上的操作系統(tǒng)。在1層和2層工作的網卡將通知你什么時候有數據到達。驅動程序處理2層幀的出口，通過它你可以得到一個發(fā)亮和閃光的3層數據包(希望是如此)。作為操作系統(tǒng)，你將調用一些常用的應用程序處理3層數據。如果這個數據是從下面發(fā)上來的，你知道那是發(fā)給你的數據包，或者那是一個廣播數據包(除非你同時也是一個路由器，不過，暫時不用擔心這個問題)。如果你決定保留這個數據包，你將打開它，并且取出4層數據包。如果它是TCP協議，這個TCP子系統(tǒng)將被調用并打開這個數據包，然后把這個7層數據發(fā)送給在目標端口等待的應用程序。這個過程就結束了。當要對網絡上的其它計算機做出回應的時候，每一件事情都以相反的順序發(fā)生。7層應用程序將把數據發(fā)送給TCP協議的執(zhí)行者。然后，TCP協議在這些數據中加入額外的文件頭。在這個方向上，數據每前進一步體積都要大一些。TCP協議在IP協議中加入一個合法的TCP字段。然后，IP協議把這個數據包交給以太網。以太網再把這個數據作為一個以太網幀發(fā)送給驅動程序。然后，這個數據通過了這個網絡。這條線路中的路由器將部分地分解這個數據包以獲得3層文件頭，以便確定這個數據包應該發(fā)送到哪里。如果這個數據包的目的地是本地以太網子網，這個操作系統(tǒng)將代替路由器為計算機進行地址解析，并且把數據直接發(fā)送給主機。這個過程確實簡化了。但是，如果你能夠按照這個進程來做，并且理解數據包在每一個階段都會發(fā)生什么事情，你就征服了理解網絡的相當大的一部分問題。當你開始討論每一個協議實際上做什么的時候，一切都會變得非常復雜。如果你剛剛開始學習，在你理解復雜的事情在設法完成什么任務之前，請你先忽略這些復雜的事情。這樣會提高你的學習熱情。 小結 1. 與其苦鉆OSI模型中的各協議不如好好理解路由器和主機如何利用網絡棧傳輸數據 2. 2層數據稱作幀，不包含IP地址。IP地址和數據包在3層，MAC地址在2層。 3. 除非你是一臺路由器，通過網絡棧向上發(fā)來的數據是給你的，通過網絡棧向下發(fā)送的數據是你發(fā)送的
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