2018通信交换技术知识点之计算机网络各层的功能

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       2018年的通信交换技术考试备考战役已经打响，为了帮助考生们更好地复习，下面是小编为大家整理的2018年通信交换技术考试知识点之计算机网络各层的功能，供大家参考。想了解更多相关资讯请关注希赛网。

       计算机网络各层的功能

       根据多个计算机网络，特别是互联网的建设、发展和运行的经验，将复杂的计算机网络的功能分为五层是比较适当的。这五层，从上往下，分别是应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。

       （1）物理层

       物理层的任务就是利用物理信道透明地传输比特流。在物理层上所传数据的基本单位是比特。传输信息利用的物理信道是以双绞线、同轴电缆、光纤、微波无线电等传输媒质为基础的信号通路。

       “透明”是一个很重要的概念。它表示，某一个实际存在的事物看起来好像不存在一样。“透明地传输比特流”表示经实际信道可以传输任意的比特组合，因而比特流的发送者和接收者就“看不见”这个信道的存在。当然，实际信道对所传输的信号是有损伤的，其中最主要的损伤是信号波形发生畸变和加人了噪声，从而引起传输比特发生差错。物理层的任务就是要通过信号处理来尽可能地减小这些损伤，达到“透明”传输。在通信原理课程中所讲的基带传输、调制解调、定时同步、纠错编码等内容都属于物理层要采用的技术。

       （2）数据链路层

       数据链路层的基本任务是在两个相邻节点之间的链路上实现以帧（Frame)为单位的“无误”数据传输。帧有两种类型：数据帧和控制帧。数据帧包含数据和必要的控制信息；控制帧主要包含控制信息，但也可搭载少童数据信息。在每一侦所包括的控制信息中，有用于帧同步、寻址、差错控制以及流最控制等的信息。

       数据链路层的具体功能包括链路连接控制、差错控制和流量控制等。链路层可为上一层提供两种服务方式，面向连接方式和无连接方式。链路连接控制只在有连接方式下采用。

       为了保证“无误”传输，链路层的差错控制（ErrorControl)对于许多信道是必要的。差错控制的基本方法是检错重传（ARQ),即在传送数据过程中，若接收点检测到所收到的数据帧中有差错，就要设法通知发方重发，直到这一帧被正确无误地收到为止。这样，数据链路层就把一条有可能出差错的实际链路，转变成为让网络层向下看起来好像是一条不出差错的链路。当然，实际上即使经过ARQ,仍然会存在剩余差错，但差错率已变得非常小，以至于可近似看作“无误”。在采用光纤链路的条件下，因为光纤传输的差错率非常小（通常小于1-9),链路层的差错控制功能可以取消。

       流量控制是为了实现传输速率的适配，保证数据发送速率不会超过接收点能够接受的程度，即保证接收数据缓冲器不发生溢出。在具体实现时流量控制和差错控制往往结合进行。

       （3）网络层

       网络层的基本任务是将数据从源（节）点传送到目的（节）点。在源点与目的点（或称终点）之间可能要经过许多个节点和链路，还可能要经过好几个不同的子网。在网络层，数据传送的基本单位是分组，又称为包。因此，网络层的主要功能就是实现分组交换，即根据分组首部所提供的寻址信息，选择合适的路由，使数据分组经过沿途节点的转发准确无误地到达终点。

       网络层为它的上一层提供面向连接的服务或无连接的服务。在面向连接的方式下，在数据分组流开始传送之前，要先建立从源点到目的点之间的通路连接，即确定这一批分组的路由，然后这些分组就遵循相同的路由，按照一定的顺序到达终点。在无连接的方式下，各个数据分组独立选择路由，因而可能经过不同的路由到达终点。

       (4）运输层

       这一层曾有过几个译名，如传送层、传输层。现在比较一致的意见是译为运输层。在运输层，信息的传送单位是报文（Message)。当报文较长时，先要把它分割成若干段，然后再交给下一层（网络层）进行传送。运输层的基本任务是实现主机进程到主机进程之间的信息传送。为此，就要根据通信子网的特性最佳地利用网络资源，并以可靠和经济的方式，透明地传送报文。运输层向上一层提供面向连接的可靠数据传送服务或无连接非可靠的数据传送服务，可以根据应用层的需要选择使用。为了实现可靠传送，运输层要完成靖到端的连接控制、差错控制、流量控制和拥塞控制等功能。

       (5）应用层

       应用层是网络体系结构中的较高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要(这反映在用户所产生的服务请求）。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（UserAgent),来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。应用层直接为用户的应用进程提供服务。需要注意的是，应用层协议并不是解决用户各种具体应用的协议。典型的应用层协议有支持文件传送的FTP协议、支持电子邮件的SMTP协议、支持万维网（WWW)的HTTP协议。

       运输层和应用层的功能只在主机或端系统中完成。在通信子网内的各个交换节点以及连接各子网的路由器中，都没有运输层和应用层。在运输层以上就不再关心信息传输的问题了。

       在上述五层的网络体系结构中，应用层和运输层合称为髙层；相应地，网络层、数据链路层和物理层合称为低层。主机或端系统要完成所有各层的功能；而通信子网的各个节点和子网之间的路由器中只需完成低层功能。

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