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为什么TCPIP协议没有数据链路层和物理层?

发布时间:2019-07-07 16:06 来源:未知 编辑:admin

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  TCP/IP分四层:应用,传输,网络,网际接口。TCP模型在网际接口几乎没定义任何协议,使TCP模型可以通过网际接口连接其他类型网络,比如:802的几个局域网协议(所以叫接口层)。(注:很多书中网际接口被认为是OSI模型中物理层与数据链路层的合并,这个说法就见仁见智了,我个人觉得也可以)

  至于为什么没有,就要从二者的区别说起,主要原因有这几点:OSI虽然完善但非常复杂,几乎无法实现,而TCP删除了很多不必要的层次,以达到简化的作用;主推OSI的人是各种专家,模型出来后却没有产品所以无法把握市场,而TCP是几大IT寡头共同推出,直接占领了市场。即TCP/IP模型出来时,OSI和很多通讯方面已经定义好底层的协议,不适合也没必要再改,同时TCP协议为了向后兼容未来的设备和开放性,故留了个模棱两可的网际接口层。

  很多教材会讲五层模型,也就是:应用,传输,网络,数据链路,物理。原因就是认为TCP模型不够全面,加上去的。如下图

  (1)首先,问题的说法有点不太恰当,TCP不是没有数据链路层,而是使用“网络接口层”来对应物理层和数据链路层

  首先产生的是OSI模型,OSI模型可以说是接近完美的,但是过于复杂,后来在OSI的基础上简化实现了TCP/IP协议

  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。

  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。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:服务说明某一层为上一层提供一些什么功能,接口说明上一层如何使用下层的服务,而协议涉及如何实现本层的服务;这样各层之间具有很强的独立性,互连网络中各实体采用什么样的协议是没有限制的,只要向上提供相同的服务并且不改变相邻层的接口就可以了。网络七层的划分也是为了使网络的不同功能模块(不同层次)分担起不同的职责,从而带来如下好处: ● 减轻问题的复杂程度,一旦网络发生故障,可迅速定位故障所处层次,便于查找和纠错; ● 在各层分别定义标准接口,使具备相同对等层的不同网络设备能实现互操作,各层之间则相对独立,一种高层协议可放在多种低层协议上运行; ● 能有效刺激网络技术革新,因为每次更新都可以在小范围内进行,不需对整个网络动大手术; ● 便于研究和教学。

  O S I 模型的最低层或第一层,该层包括物理连网媒介,如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。在你的桌面P C 上插入网络接口卡,你就建立了计算机连网的基础。换言之,你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务,但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题,如电线断开,将影响物理层。 用户要传递信息就要利用一些物理媒体,如双绞线、同轴电缆等,但具体的物理媒体并不在OSI的7层之内,有人把物理媒体当做第0层,物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接,以及它们的机械、电气、功能和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型、传送信号的电压等。在这一层,数据还没有被组织,仅作为原始的位流或电气电压处理,单位是bit比特。

  OSI模型的第二层,它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输,从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包,它不仅包括原始数据,还包括发送方和接收方的物理地址以及检错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处,而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。 如果在传送数据时,接收点检测到所传数据中有差错,就要通知发送方重发这一帧。 数据链路层的功能独立于网络和它的节点和所采用的物理层类型,它也不关心是否正在运行 Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。有一些连接设备,如交换机,由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方,所以它们是工作在数据链路层的。 数据链路层(DataLinkLayer):在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。 数据链路层协议的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

  O S I 模型的第三层,其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方路由到接收方。 网络层通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点A 到另一个网络中节点B 的最佳路径。由于网络层处理,并智能指导数据传送,路由器连接网络各段,所以路由器属于网络层。在网络中,“路由”是基于编址方案、使用模式以及可达性来指引数据的发送。 网络层负责在源机器和目标机器之间建立它们所使用的路由。这一层本身没有任何错误检测和修正机制,因此,网络层必须依赖于端端之间的由D L L提供的可靠传输服务。 网络层用于本地L A N网段之上的计算机系统建立通信,它之所以可以这样做,是因为它有自己的路由地址结构,这种结构与第二层机器地址是分开的、独立的。这种协议称为路由或可路由协议。路由协议包括I P、N o v e l l公司的I P X以及A p p l e Ta l k协议。 网络层是可选的,它只用于当两个计算机系统处于不同的由路由器分割开的网段这种情况,或者当通信应用要求某种网络层或传输层提供的服务、特性或者能力时。例如,当两台主机处于同一个L A N网段的直接相连这种情况,它们之间的通信只使用L A N的通信机制就可以了(即OSI 参考模型的一二层)。

  O S I 模型中最重要的一层。传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率。除此之外,传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割。例如,以太网无法接收大于1 5 0 0 字节的数据包。发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片,同时对每一数据片安排一序列号,以便数据到达接收方节点的传输层时,能以正确的顺序重组。该过程即被称为排序。 工作在传输层的一种服务是 T C P / I P 协议套中的T C P (传输控制协议),另一项传输层服务是I P X / S P X 协议集的S P X (序列包交换)。

  负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。 会话层的功能包括:建立通信链接,保持会话过程通信链接的畅通,同步两个节点之间的对话,决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。 你可能常常听到有人把会话层称作网络通信的“交通警察”。当通过拨号向你的 ISP (因特网服务提供商)请求连接到因特网时,ISP 服务器上的会话层向你与你的 PC 客户机上的会话层进行协商连接。若你的电话线偶然从墙上插孔脱落时,你终端机上的会话层将检测到连接中断并重新发起连接。会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限

  应用程序和网络之间的翻译官,在表示层,数据将按照网络能理解的方案进行格式化;这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。 表示层管理数据的解密与加密,如系统口令的处理。例如:在 Internet上查询你银行账户,使用的即是一种安全连接。你的账户数据在发送前被加密,在网络的另一端,表示层将对接收到的数据解密。除此之外,表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码。

  应用层也称为应用实体(AE),它由若干个特定应用服务元素(SASE)和一个或多个公用应用服务元素(CASE)组成。每个SASE提供特定的应用服务,例如文件运输访问和管理(FTAM)、电子文电处理(MHS)、虚拟终端协议(VAP)等。CASE提供一组公用的应用服务,例如联系控制服务元素(ACSE)、可靠运输服务元素(RTSE)和远程操作服务元素(ROSE)等。主要负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务。术语“应用层”并不是指运行在网络上的某个特别应用程序 ,应用层提供的服务包括文件传输、文件管理以及电子邮件的信息处理。

  TCP/IP是一组协议的代名词,它还包括许多协议,组成了TCP/IP协议簇。TCP/IP协议簇分为四层,IP位于协议簇的第二层(对应OSI的第三层)

  网络接口把数据链路层和物理层放在一起,对应TCP/IP概念模型的网络接口。对应的网络协议主要是:Ethernet、FDDI和能传输IP数据包的任何协议。

  网 络层对应Linux TCP/IP概念模型的网际层,网络层协议管理离散的计算机间的数据传输,如IP协议为用户和远程计算机提供了信息包的传输方法,确保信息包能正确地到达 目的机器。这一过程中,IP和其他网络层的协议共同用于数据传输,如果没有使用一些监视系统进程的工具,用户是看不到在系统里的IP的。网络嗅探器 Sniffers是能看到这些过程的一个装置(它可以是软件,也可以是硬件),它能读取通过网络发送的每一个包,即能读取发生在网络层协议的任何活动,因 此网络嗅探器Sniffers会对安全造成威胁。重要的网络层协议包括ARP(地址解析协议)、ICMP(Internet控制消息协议)和IP协议(网 际协议)等。

  传输层对应Linux TCP/IP概念模型的传输层。传输层提供应用程序间的通信。其功能包括:格式化信息流;提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认信 息,如果分组丢失,必须重新发送。传输层包括TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议),它们是传输层中最主要的协议。TCP建立在IP之上,定义了网络上程序到程序的数据传输格式和规则,提供了IP数据 包的传输确认、丢失数据包的重新请求、将收到的数据包按照它们的发送次序重新装配的机制。TCP 协议是面向连接的协议,类似于打电话,在开始传输数据之前,必须先建立明确的连接。UDP也建立在IP之上,但它是一种无连接协议,两台计算机之间的传输 类似于传递邮件:消息从一台计算机发送到另一台计算机,两者之间没有明确的连接。UDP不保证数据的传输,也不提供重新排列次序或重新请求的功能,所以说 它是不可靠的。虽然UDP的不可靠性限制了它的应用场合,但它比TCP具有更好的传输效率。

  应 用层、表示层和会话层对应Linux TCP/IP概念模型中的应用层。应用层位于协议栈的顶端,它的主要任务是应用。一般是可见的,如利用FTP(文件传输协议)传输一个文件,请求一个和目 标计算机的连接,在传输文件的过程中,用户和远程计算机交换的一部分是能看到的。常见的应用层协议有:HTTP,FTP,Telnet,SMTP和 Gopher等。应用层是Linux网络设定最关键的一层。Linux服务器的配置文档主要针对应用层中的协议。

  (3)TCP/IP与OSI最大的不同在于OSI是一个理论上的网络通信模型,而TCP/IP则是实际运行的网络协议。

  知道合伙人互联网行家采纳数:591获赞数:2792毕业于牡丹江师范学院学士学位。网站运营6年经验,读过网站建设、网站运营、网络推广、百度竞价相关书籍向TA提问展开全部其实你可以认为是有的

  TCP/IP分四层:应用,传输,网络,网际接口。TCP模型在网际接口几乎没定义任何协议,使TCP模型可以通过网际接口连接其他类型网络,比如:802的几个局域网协议(所以叫接口层)。(注:很多书中 网际接口被认为是OSI模型中物理层与数据链路层的合并,这个说法就见仁见智了,我个人觉得也可以)

  至于为什么没有,就要从二者的区别说起,主要原因有这几点:OSI虽然完善但非常复杂,几乎无法实现,而TCP删除了很多不必要的层次,以达到简化的作用;主推OSI的人是各种专家,模型出来后却没有产品所以无法把握市场,而TCP是几大IT寡头共同推出,直接占领了市场。即TCP/IP模型出来时,OSI和很多通讯方面已经定义好底层的协议,不适合也没必要再改,同时TCP协议为了向后兼容未来的设备和开放性,故留了个模棱两可的网际接口层。

  很多教材会讲五层模型,也就是:应用,传输,网络,数据链路,物理。原因就是认为TCP模型不够全面,加上去的。

  TCP/IP是一个协议族,共有四层:网络接口层、网络层、传输层、应用层,其中网络接口层就对应OSI模型中的数据链路层和物理层。

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