计算机网络五层模型从下到上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层,各层功能紧密协作实现网络通信,各层关键亮点为:物理层传输比特流,数据链路层负责帧封装和差错检测,网络层进行路由选择,传输层保障端到端可靠传输,应用层提供用户直接交互的网络服务。
物理层是计算机网络最底层,负责在物理介质上传输比特流,定义传输介质、接口标准、信号编码等,如网线、光纤、双绞线等都属于物理层范畴,常见协议有以太网物理层标准,该层不关心数据内容,只确保数据以合适形式传输,为上层提供透明比特流服务。
数据链路层在物理层基础上,将比特流组织成数据帧,进行帧的封装与解封,添加源地址、目的地址、数据和校验信息等,同时运用循环冗余校验(CRC)等技术进行差错检测,通过流量控制协调收发双方速率,防止数据丢失,常见协议如PPP协议、HDLC协议等,在相邻节点间建立、维护和释放数据链路连接。
网络层核心功能是路由选择与数据转发,负责将数据从源主机传输至目的主机,利用IP地址进行逻辑寻址,通过路由算法选择**路径,同时进行分组转发、拥塞控制,当网络拥塞时调整传输速率保障正常运行,常见协议有IP协议、ICMP协议,设备如路由器工作在该层。
传输层为应用层提供端到端通信服务,运用端口号标识不同应用程序,实现可靠或不可靠的数据传输。可靠传输如TCP协议,具备流量控制、差错控制与数据重组功能,保障数据准确完整传输;不可靠但快速传输如UDP协议,适用于对实时性要求高的场景,该层在发送端对数据分段,在接收端重组,确保数据有效交付。
应用层位于五层模型最高层,直接面向用户提供服务,如网页浏览(HTTP协议)、文件传输(FTP协议)、电子邮件(SMTP协议)、域名解析(DNS协议)等,为用户和网络应用之间搭建接口,定义应用服务的通信规则和数据格式,使用户能便捷使用各种网络服务。
计算机网络五层模型各司其职又紧密协作,共同保障网络通信的高效、可靠运行,理解各层功能有助于深入掌握网络原理与技术,应对网络设计、管理与维护中的各类问题 。