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1.什么是局域网

　　局部区域网络(local area network)通常简称为"局域网",缩写为LAN。局域网是结构复杂程度最低的计算机网络。局域网仅是在同一地点上经网络连在一起的一组计算机。局域网通常挨得很近，它是目前应用最广泛的一类网络。通常将具有如下特征的网称为局域网。

　　1）网络所覆盖的地理范围比较小。通常不超过几十公里，甚至只在一幢建筑或一个房间内。

  　2）信息的传输速率比较高,其范围自1Mbps 到10Mbps ,近来已达到100Mbps 。而广域网运行时的传输率一般为2400bps 、9600bps 或者38.4kbps 、56.64kbps 。专用线路也只能达到1.544Mbps 。

  　3）网络的经营权和管理权属于某个单位。

2.什么是广域网

　　广域网(wide area network, WA N )它是影响广泛的复杂网络系统。

 　　WAN由两个以上的LAN构成，这些LAN间的连接可以穿越30mile *以上的距离。大型的WAN可以由各大洲的许多LAN和MAN组成。最广为人知的WA N 就是Internet，它由全球成千上万的LAN和WAN 组成。

　　有时LAN、MAN和WAN间的边界非常不明显，很难确定LAN在何处终止、MAN或WAN在何处开始。但是可以通过四种网络特性-通信介质、协议、拓扑以及私有网和公共网间的边界点来确定网络的类型。通信介质是指用来连接计算机和网络的电缆、光纤 电缆、无线电波或微波。通常LAN结束在通信介质改变的地方，如从基于电线的电缆转变为光纤。电线电缆的LAN通常通过光纤电缆与其他的LAN连接。

3.什么是网桥

　　网桥这种设备看上去有点像中继器。它具有单个的输入端口和输出端口。它与中继器的不同之处就在于它能够解析它收发的数据。网桥属于 OSI 模型的数据链路层；数据链路层能够进行流控制、纠错处理以及地址分配。网桥能够解析它所接受的帧，并能指导如何把数据传送到目的地。特别是它能够读取目标地址信息（MAC），并决定是否向网络的其他段转发（重发）数据包，而且，如果数据包的目标地址与源地址位于同一段，就可以把它过滤掉。当节点通过网桥传输数据时，网桥就会根据已知的 MAC 地址和它们在网络中的位置建立过滤数据库（也就是人们熟知的转发表）。网桥利用过滤数据库来决定是转发数据包还是把它过滤掉.

4.什么是网关

　　网关不能完全归为一种网络硬件。用概括性的术语来讲，它们应该是能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品。特别地，它们可以使用不同的格式、通信协议或结构连接起两个系统。和本章前面讨论的不一样，网关实际上通过重新封装信息以使它们能被另一个系统读取。为了完成这项任务，网关必须能运行在OSI 模型的几个层上。网关必须同应用通信，建立和管理会话，传输已经编码的数据，并解析逻辑和物理地址数据。

 　　网关可以设在服务器、微机或大型机上。由于网关具有强大的功能并且大多数时候都和应用有关，它们比路由器的价格要贵一些。另外，由于网关的传输更复杂，它们传输数据的速度要比网桥或路由器低一些。正是由于网关较慢，它们有造成网络堵塞的可能。然而，在某些场合，只有网关能胜任工作。在你的网络生涯中，你很可能会在电子邮件系统环境中听到关于网关的讨论。常见的网关 ，包括电子邮件网关，描述如下：

　　- 电子邮件网关：通过这种网关可以从一种类型的系统向另一种类型的系统传输数据。例如，电子邮件网关可以允许使用 Eudora 电子邮件的人与使用 GroupWise 电子邮件的人相互通信。

 　　- IBM 主机网关：通过这种网关，可以在一台个人计算机与 IBM 大型机之间建立和管理通信。

 　　- 因特网网关：这种网关允许并管理局域网和因特网间的接入。因特网网关可以限制某些局域网用户访问因特网。反之亦然。

　　- 局域网网关：通过这种网关，运行不同协议或运行于 OSI 模型不同层上的局域网网段间可以相互通信。路由器甚至只用一台服务器都可以充当局域网网关。局域网网关也包括远程访问服务器。它允许远程用户通过拨号方式接入局域网。

5.网 络 类 型

　　每一种网络都要求布线、网络设备、文件服务器、工作站、软件和培训，这些要素以多种不同的方式进行综合便可以创建与具体单位的需要和资源相适应的网络。有些网络的启动成本很低，但是维护和升级的代价很高；而另有一些网络虽然建立时耗资较大，但是易于维护、升级路径简单。

 　　区分网络类型的很明显的一点就是网络的拓扑结构。拓扑结构是指网络的物理布局以及其逻辑特征。物理布局就像是描述办公室、建筑物或校园中如何布线的示意图，通常称为电缆线路。网络的逻辑是指信号沿电缆从一点向另一点进行传输的方法。

　　网络的布局可以分散开，电缆在网络的各个站铺开；或者可以是集中的，每个站都与在工作站间分派包的中央设备有物理的连接。集中布局像是星星，工作站是星星的点；分散布局有些像一队登山者，每个登山者位于山的不同位置上，但都由一条很长的绳子连接着。拓扑结构的逻辑方面包括包在网络中传递的路径。

　　有三种主要的拓扑结构：总线拓扑、环形拓扑和星形拓扑。一个单位需要按照工作目的选择网络类型，而拓扑结构必须与所选的网络类型相匹配。例如，有些公司使用网络的程度比其他公司要高。公司使用的软件应用程序的类型和数量影响了传输的包的数量和频率，也就是我们常说的网络信息流通量(network traffic )。如果网络用户主要访问字处理软件，那么网络信息流通量相对就比较低，大多数工作都在工作站进行而不是在网络上进行。客户机/服务器结构的应用程序根据其软件设计，会产生中等到高的网络信息流通量。如果网络上要经常交换如Microsoft SQL Server 或Oracle 数据库文件等数据库信息的话，也会产生中等到高的网络信息流通量。而对于科学程序和网上出版而言，由于数据文件非常巨大，所以信息流量很高。同时，图形密集的应用程序如不断变化图形的多媒体和桌面网上会议都会产生很高的网络信息流通量。

　　网络上主机与服务器的影响力与使用的软件应用程序的类型密切相关。例如，如果经常访问数据库服务器来产生财务报表和销售图表，那么它引起的网络信息流通量肯定要比偶然访问包含商务通信或信件模板的文件服务器要高得多。

　　当需要确定使用何种拓扑结构时，应该考虑是否有其他网络与这个网络连接。计算机不超过4台的小型商业公司的网络拓扑肯定与一个通过WA N 与其他工地连接的工业厂区所需要的拓扑结构不同。小公司除了与外部的Internet相连外，也许不会与其他网络连接。而工业厂区将包含多个互连的网络，其中也许有控制工厂机器的网络、用于商业系统的网络、用于科研的网络和与其他工地相连的扩展的WAN。有些网络拓扑结构会提供比其他拓扑结构性能更好的网络互连性。  

    高流量的网络需要高速的数据传输能力。网络速度极大影响着用户的生产率，高速对于在远距离或WAN上传输图像、图形和其他大型文件来说尤其重要。

 　　保护数据只能由授权的用户来访问，也就是安全性问题，是影响网络设计的另一个重要方面。安全的网络使用网络设备、密码、控制软件和其他技术来限制对信息和资源的访问，还经常使用加密方法，对包加密并仅允许授权的计算机来对其解密。安全性高的网络使用光纤电缆，使得数据给未授权用户截取的危险降到最低。另一种安全措施是将网络设备和服务器放在受限制的地点，如计算机房和布线室。

　　网络拓扑结构直接影响着网络的潜在发展。安装网络后，也许要添加更多的用户，这些用户可能在同一间办公室，可能在其他办公室，或者在其他楼层。而且极有可能为了长距离的信息访问，需要将LAN与WAN 连接。

6.网络协议

　　一个LAN可以由一系列的子网组成，而一个WAN ，例如Internet ，可以由一系列的自治网络组成。LAN可以只使用以太网，而WAN却可能包括以太网、令牌环网、X.25 和其他一些网络。通过网际协议(IP)，可以把一个包发送到LAN的不同子网和WAN的不同网络上，唯一的条件就是这些网络所使用的传输选项要保证能够和 TCP/IP 兼容，这些选项包括：

  　- 以太网。
　　- 令牌环网。
　　- X.25 。
　　- FDDI 。
　　- ISDN 。
　　- 帧中继。
　　- (带有转换的) AT M 。
　　- 网络传输头 (例如，以太网)

　　IP的基本功能是提供数据传输、包编址、包寻径、分段和简单的包错误检测。通过IP编址约定，可以成功地将数据传输和路由到正确的网络或者子网。每个网络结点具有一个32位的IP地址，它和48位的MAC地址一起协作，完成网络通信。该地址不但标识了一个既定的网络，而且还指明了是该网络上的哪个结点

7.TCP/IP协议

　　TCP/IP协议(Transfer Control Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP 是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。

　　TCP/IP协议的基本传输单位是数据包 (datagram)。TCP协议负责把数据分成若干个数据包，并给每个数据包加上包头；IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址，这样数据找到自己要去的地方。如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况，TCP协议会自动要求数据重新传输，并重新组包。总之，IP协议保证数据的传输，TCP协议保证数据传输的质量。

　　TCP/IP协议数据的传输基于TCP/IP协议的四层结构：应用层、传输层、网络层、接口层，数据在传输时每通过一层就要在数据上加个包头，其中的数据供接收端同一层协议使用，而在接收端，每经过一层要把用过的包头去掉，这样来保证传输数据的格式完全一致。

8.IP 地址

1）IP地址基本概念

　　Internet依靠TCP/IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上，每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系。IP地址是一个32位二进制数的地址,由4个8位字段组成，每个字段之间用点号隔开,用于标识TCP/IP宿主机。

　　每个IP地址都包含两部分:网络ID和主机ID。网络ID标识在同一个物理网络上的所有宿主机，主机ID标识该物理网络上的每一个宿主机，于是整个Internet上的每个计算机都依靠各自唯一的IP地址来标识。

　　IP地址构成了整个Internet的基础，它是如此重要，每一台联网的计算机无权自行设定IP地址，有一个统一的机构-IANA负责对申请的组织分配唯一的网络ID,而该组织可以对自己的网络中的每一个主机分配一个唯一的主机ID，正如一个单位无权决定自己在所属城市的街道名称和门牌号，但可以自主决定本单位内部的各个办公室编号一样。

2）静态IP与动态IP

　　IP地址是一个32位二进制数的地址，理论上讲,有大约40亿（2的32次方）个可能的地址组合，这似乎是一个很大的地址空间。实际上，根据网络ID和主机ID的不同位数规则，可以将IP地址分为A（7位网络ID和24位主机ID）、B（14位网络ID和16位主机ID）、C（21位网络ID和8位主机ID）三类，由于历史原因和技术发展的差异，A类地址和B类地址几乎分配殆尽，目前能够供全球各国各组织分配的只有C类地址。所以说IP地址是一种非常重要的网络资源。

　　对于一个设立了因特网服务的组织机构，由于其主机对外开放了诸如WWW、FTP、E-mail等访问服务，通常要对外公布一个固定的IP地址，以方便用户访问。当然，数字IP不便记忆和识别，人们更习惯于通过域名来访问主机，而域名实际上仍然需要被域名服务器 （DNS）翻译为IP地址。例如，你的主页地址是www.myhost.com，用户可以方便地记忆，而对于大多数拨号上网的用户，由于其上网时间和空间的离散性，为每个用户分配一个固定的IP地址（静态IP）是非常不可取的，这将造成IP地址资源的极大浪费。因此这些用户通常会在每次拨通ISP的主机后，自动获得一个动态的IP地址，该地址当然不是任意的，而是该ISP申请的网络ID和主机ID的合法区间中的某个地址。拨号用户任意两次连接时的IP地址很可能不同，但是在每次连接时间内IP地址不变。

8.什么是路由器

　　路由器是一种多端口设备，它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网，也可以采用不同的协议。路由器属于OS I 模型的第三层。网络层指导从一个网段到另一个网段的数据传输，也能指导从一种网络向另一种网络的数据传输。过去，由于过多的注意第三层或更高层的数据，如协议或逻辑地址，路由器曾经比交换机和网桥的速度慢。因此，不像网桥和第二层交换机，路由器是依赖于协议的。在它们使用某种协议转发数据前，它们必须要被设计或配置成能识别该协议。

 　　传统的独立式局域网路由器正慢慢地被支持路由功能的第三层交换机所替代。但路由器这个概念还是非常重要的。独立式路由器仍然是使用广域网技术连接远程用户的一种选择。

　　网络拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。将参与LAN工作的各种设备用媒体互联在一起有多种方法,实际上只有几种方式能适合LAN的工作。

　　如果一个网络只连接几台设备,最简单的方法是将它们都直接相连在一起，这种连接称为点对点连接。用这种方式形成的网络称为全互联网络,如下图所示。

    图中有6个设备，在全互联情况下,需要15条传输线路。如果要连的设备有n个,所需线路将达到n(n-1)/2条!显而易见,这种方式只有在涉及地理范围不大，设备数很少的条件下才有使用的可能。即使属于这种环境,在LAN技术中也不使用。我们所说的拓扑结构，是因为当需要通过互联设备(如路由器)互联多个LAN时,将有可能遇到这种广域网(WAN)的互联技术。目前大多数网络使用的拓扑结构有3种:

     - 星行拓扑结构;
     - 环行拓扑结构;
     - 总线型拓扑结;

1.星型拓扑结构

　　星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话都属于这种结构，如下图所示。其中,图(a)为电话网的星型结构,图(b)为目前使用最普遍的以太网(Ethernet)星型结构,处于中心位置的网络设备称为集线器,英文名为Hub。

           

        (a)电话网的星行结构　　　　　　　 (b)以Hub为中心的结构
　　　　　　　　　　　　　　
　　这种结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信但这种结构非常不利的一点是,中心系统必须具有极高的可靠性,因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份,以提高系统的可靠性。

　　这种网络拓扑结构的一种扩充便是星行树,如下图所示。每个Hub与端用户的连接仍为星型,Hub的级连而形成树。然而,应当指出,Hub级连的个数是有限制的,并随厂商的不同而有变化。

　　还应指出,以Hub构成的网络结构,虽然呈星型布局,但它使用的访问媒体的机制却仍是共享媒体的总线方式。

2.环型网络拓扑结构

　　环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有端用户连成环型,如图5所示。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。

　　环行结构的特点是,每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,但总是以单向方式操作。于是,便有上游端用户和下游端用户之称。例如图5中,用户N是用户N+1的上游端用户,N+1是N的下游端用户。如果N+1端需将数据发送到N端，则几乎要绕环一周才能到达N端。

　　环上传输的任何报文都必须穿过所有端点,因此,如果环的某一点断开,环上所有端间的通信便会终止。为克服这种网络拓扑结构的脆弱,每个端点除与一个环相连外，还连接到备用环上,当主环故障时,自动转到备用环上。

3.总线拓扑结构

　　总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，如下图所示。使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时,这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中,对线路的访问依靠控制端的探询来确定。然而，在LAN环境下,由于所有数据站都是平等的,不能采取上述机制。对此，研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听多路访问,英文缩写成CSMA/CD。

　　这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点。缺点是一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权。媒体访问获取机制较复杂。尽管有上述一些缺点,但由于布线要求简单,扩充容易,端用户失效、增删不影响全网工作,所以是网络技术中使用最普遍的一种。

　　LAN和WAN的通信是由一种网络通信模型?开放系统互连( OSI )来指导的。OSI模型是两家标准化组织?国际标准化组织( ISO )和美国国家标准协会( ANSI )的产物。ISO代表了100多个国家在经济、人文、科学和技术标准上的发展，ANSI则与美国商界、政府机构和国际组织联手，建立了商业产品(包括网络和计算机产品在内)的标准。OSI模型于1974年开发，应用于LAN和WAN的通信，充分体现了为网络软件和硬件实施标准化做出的努力。多年以来，OSI模型通过以下几方面的功能促进了网络通信的发展：

    . 使得不同类型的LAN和WAN间进行通信。
    . 提供网络设备标准化，使得一家厂商的设备可与另一家厂商的设备进行通信。
    . 使旧的网络设备可与新的网络设备通信，因此安装了新设备后，不必要更换原有设备，
    从而协助用户投资维持较长的一段时间。
    . 对于网络内和网络间的通信，允许使用通用接口开发软硬件。
    . 使世界范围内的网络通信成为可能，Internet 就是一个显著的例子。

    虽然OSI模型比如今大多数网络设备都出现得早，但它不仅开创了相互合作的网络互连时代，而且不断地去容纳网络互连的新发展。它是一种严格的理论模型，并不是一特定的硬件设备或一套软件例程，而是厂商在设计硬件和软件时必须遵循的一套通信准则，就像是口语中的语法一样。OSI模型准则指出了：

    . 网络设备之间如何联系，使用不同协议的设备如何通信。
    . 网络设备如何获知何时传输或不传输数据。
    . 如何安排、连接物理网络设备。
    . 确保网络传输被正确接收的方法。
    . 网络设备如何维持数据流的恒定速率。
    . 电子数据在网络介质上如何表示。

    OSI模型由7个层组成，层层堆积：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都处理某特定的通信任务，使用基于协议的通信来与协议栈的下一层交换数据。两个网络设备间的通信就是通过在每一设备的协议栈中上上下下来完成的。例如，有一工作站要与一服务器进行通信，任务从工作站的应用层开始，经由较低的层格式化某类信息，直至数据到达物理层，然后通过网络传输到服务器。服务器于协议栈的物理层获取信息，向上层发送信息以解释信息，直到到达应用层。每一层可用其名称称呼，也可用其在协议栈中的位置表明。例如，最底层可称为物理层或第1层。

    最底层执行的功能与物理通信相关，如构建帧、传输含有包的信号；中间层协调结点间的网络通信，如确保通信会话无中断、无差错地持续进行。最高层的工作直接影响软件应用和数据表示，包括数据格式化、加密以及数据与文件传输管理。总括起来，这些层称为协议栈。在后续章节中，我们将详细讨论这7个层。

1、物理层 

    OSI模型的最底层为物理层。包含以下各项：

    . 数据传输介质(电线电缆、光纤、无线电波和微波)。
    . 网络插头。
    . 网络拓扑结构。
    . 信令与编码方法。
    . 数据传输设备。
    . 网络接口。
    . 信令出错检验。

    物理层使用的设备要传输、接收包含数据的信号，需负责产生、携带并检查电压。网络信号传输有模拟和数字两种。模拟传输可不断变化，如同具有正负级电压的波形。模拟传输应用的实例如普通无线电信号和电话信号，因为它们对于声音再生可以有无限的范围。与此类似，模拟电视和计算机的监视器可以在任一范围再现上百万种颜色。在使用模拟调制解调器进行通信的WAN中使用的便是模拟通信，例如，用户可以通过Internet服务提供商( ISP )利用该调制解调器进行Internet 访问。

     在信号传输中，物理层处理数据传输速率，监控数据出错频率，并处理电压电平。物理网络问题，如通信电缆裂断、电磁干扰等均会影响物理层性能。附近的电力马达、高压线、照明设备和其他电气设备都会引起干扰。电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI )和无线电频率干扰(Radio Frequency Interference，RFI )是物理层干扰的两大起因。风扇、电梯电动机、轻便加热器和空调设施等电力设备产生的磁场会产生电磁干扰；网络信号传输中要用到的电力设备(如有线电视部件、广播电视站、业余无线电报务器、荧光灯中的镇流设备、计算机或电视以及C B电台)将以相同的频率释放无线电波，而这种无线电波就是无线电频率干扰的起因。

2、数据链路层

    LAN中数据链路层的作用是构造帧。每一帧均以特定的方式格式化，使得数据传输可以同步以将数据可靠地在结点间传送。这一层将格式化数据，以便作为帧编码为传输结点发送的电子信号，由接收结点解码，并检验错误。数据链路层创建了所谓的“数据链路帧”，包含着由地址和控制信息组成的域，如下所示：

     . 帧的起始点( SOF )。
    . 发送帧的设备的地址(源地址)。
    . 接收帧的设备的地址(目标地址)。
    . 管理或通信控制信息。
    . 数据。
    . 差错检验信息。
    . 报尾(或称帧的末端)标识符。

     只要在两个结点间建立了通信，它们的数据链路层就在物理(通过物理层)和逻辑(通过协议)上连接起来了。通信首先由用于数据流定时的短信号集的传输建立。链接一确立，接收端的数据链路层就将信号解码为单独的帧。数据链路层检查接收的信号，以防接收到的数据重复、不正确或是接收不完整。如果检测到了错误，就要求从发送结点一帧接一帧地重新传输数据。数据链接错误检测过程由循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC )处理。循环冗余校验( CRC )是一种错误检测方法，为帧中包含的整个信息域( SOF，寻址方法、控制信息、数据、CRC和EOF )计算出一个值。这个值由数据链路层插入到发送结点靠近帧的末端的位置上。当数据链路层将帧向上传送到上一层时，该值可确保帧是以接收时的顺序发送的。

    数据链路层包含两个重要的子层：逻辑链接控制(Logic Link Control，LLC )和介质访问控制(Media Access Control，MAC )。LLC可对两个结点间的通信链接进行初始化，并防止链接的中断，从而确保了可靠的通信。而MAC则用来检验包含在每一帧中的地址信息。例如，工作站上的MAC子层检验工作站接收的每一个帧，如果帧的地址与工作站的地址相匹配，就将大多数网络设备都有自己唯一的地址，永久存在于设备的网络接口设备的芯片上。 

    该地址称为设备地址或物理地址，以16进制进行编码，如0004AC8428DE。地址的前半部分指示特定的网络厂商；如果设备只有一个接口，那么后半部分对于接口或设备而言是唯一的。许多厂商在后半部分中用一个编码来标识设备(如计算机、网桥、路由器或网关)的类型。 

    两种网络设备不能拥有同样的物理地址，这一点是很重要的。这是网络设备生产商们实施的一种保护措施。如果两个以上的设备拥有同样的地址，在网络上传递帧时就会引起混淆。

    用于LLC子层和网络层(协议栈中数据链路层的高一级)间的通信的服务有两种。类型1是无连接服务，无连接服务并不建立发送和接收结点间的逻辑连接。这里并不检查帧是否是按发送时的顺序接收的，也并不回答帧已经被接受，而且也没有错误恢复。

    类型2是面向连接的服务。在面向连接的服务中，在完整的通信开始之前，会在发送结点和接收结点之间建立逻辑连接。帧中包含有顺序号，由接收结点来检查，以确保其按发送时的顺序进行处理。由于建立了通信，所以发送结点不会让传输数据的速度高于接收结点处理数据的速度。当数据成功传输后，接收结点会通知发送结点已经接收到数据。如果发现了错误，就要重新传输数据。

3、网络层 

    协议栈中向上的第3层为网络层。这一层沿网络控制包的通路。所有的网络都由物理路由 (电缆路径)和逻辑路由(软件路径)组成。网络层读取包协议地址信息并将每一个包沿最优路径 (包括物理的和逻辑的)转发以进行有效传输。这一层允许包通过路由器从一个网络发送到另一个网络。网络层控制包的通路，有些象交通控制器，沿几条不同路径中最有效的那一条来路由包。为确定最优路径，网络层需要持续地收集有关各个网络和结点地址的信息，这一过程称为发现。并非所有的协议都在网络层包含信息，这些协议是不可路由的。两种典型的不能被路由的网络协议是DEC公司的LAT和Microsoft 公司的NetBEUI。这两种协议通常不在需要路由的中型和大型网络中实施。可以将多个目标地址指定为一个组。带有组目标地址的包将被传递到多个计算机或网络设备。

    网络层可以通过创建虚拟(逻辑)电路在不同的路径上路由数据。虚拟电路是用来发送和接收数据的逻辑通信路径。虚拟电路只针对于网络层。既然网络层沿着多个虚拟电路管理数据， 那么数据到达时就有可能出现错误的顺序。网络层在将包传输给下一层前检查数据的顺序， 如有必要就对其进行改正。网络层还要对帧编址并调整它们的大小使之符合接收网络协议的需要，并保证帧传输的速度不高于接收层接收的速度。

4、传输层 

    与数据链路层和网络层一样，传输层的功能是保证数据可靠地从发送结点发送到目标结点。例如，传输层确保数据以相同的顺序发送和接收，并且传输后接收结点会给出响应。当在网络中采用虚拟电路时，传输层还要负责跟踪指定给每一电路的唯一标识值。这一I D称为端口、连接标识或套接字，是由会话层指定的。传输层还要确定包错误校验的级别，最高的级别可以确保包在可以接受的时间内无差错地从结点发送到结点。

    用于在传输层间通信的协议采用了多种可靠性措施。0类是最简单的协议，不执行错误校验或流控制，依靠网络层来执行这些功能。1类协议监控包传输错误，如果检查到了错误，就通报发送结点的传输层让它重新发送包。2类协议监控传输层和会话层间的传输错误并提供流控制。流控制确保设备不会以高于网络或接收设备接收信息的速度来发送信息。3类协议除提供1类和2类协议的功能外，还可以在某些环境下恢复丢失的包。最后， 4类协议除执行3类协议的功能外，还具有扩展的错误监控和恢复能力。 

    传输层的另一种功能就是当网络使用不同的要求包大小各异的协议时，将消息分段为较小的单元。发送网络上由传输层分割的数据单元被接收端的传输层重新以正确的顺序组合， 以便网络层解释。

5、会话层

     会话层负责建立并维护两个结点间的通信链接，也为结点间通信确定正确的顺序。例如， 它可以确定首先传输哪个结点。会话层还可以确定结点可以传输多远的距离以及如何从传输错误中恢复。如果传输在低层中无意地中断了，会话层将努力重新建立通信。在某些工作站操作系统中，可以将工作站从网络上断开，然后重新连接，之后无须登录便可继续工作。这是因为物理层断开又重新连接后，会话层也重新进行了连接。

    这个层使每一个给定的结点与唯一的地址一一对应起来，就像邮政编码只与特定的邮政区域相关联。一旦通信会话结束，这一层就与结点断开了。

     说明这一层上的通信的示例发生在工作站访问Internet上的服务器时。工作站和服务器都有唯一的用点号分开的二进制Internet 协议(IP)地址，如122.72.15.122和145.19.20.22。会话层使用这一地址信息来帮助建立结点间的联系。一旦建立了联系，工作站可以登录了，通信会话就通过会话层建立起来了。

6、表示层

    这一层处理数据格式化问题，由于不同的软件应用程序经常使用不同的数据格式化方案， 所以数据格式化是必需的。在某种意义上，表示层有些像语法检查器。它可以确保数字和文本以接收结点的表示层可以阅读的格式发送。例如，从IBM大型机上发送的数据可能使用的是EBC DIC字符格式化，要使运行Windows 95或Windows 98的工作站可以读取信息，就必须将其解释为ASCII字符格式。

    表示层还负责数据的加密。加密是将数据编码，让未授权的用户不能截取或阅读的过程。例如，计算机的帐户密码可以在LAN上加密，或者信用卡号可以通过加密套接字协议层 (Secure Sockets Layer，SSL )在WAN上加密。

     表示层的另一功能是数据压缩。当数据格式化后，在文本和数字中间可能会有空格也格式化了。数据压缩将这些空格删除并压紧数据，减小其大小以便发送。数据传输后，由接收结点的表示层来解压缩。

7、应用层

    应用层是OSI模型的最高层，控制着计算机用户绝大多数对应用程序和网络服务的直接访问。这里的网络服务包括文件传输、文件管理、远程访问文件和打印机、电子邮件的消息处理和终端仿真。计算机程序员便是使用该层来将工作站连接到网络服务上，例如，可将应用程序链接到电子邮件中，或在网络上提供数据库访问。

    Microsoft Windows 转向器贯穿应用层工作。转向器是使一台计算机对另一台可见，从而使得另一台计算机可以通过网络来访问它的一种网络服务。当用户共享Microsoft 网络上的文件夹时，其他计算机可以发现这台计算机并可以使用转向器访问该文件夹。

    OSI 模型七个层的功能如表所示。

    TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网络协议协议）是Internet最基本的协议，简单的说，就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。TCP/IP协议的开发工作始于20世纪70年代，是用于互联网的第一套协议。

    TCP/IP参考模型共有四层：应用层、传输层、Internet层、网络层。与OSI参考模型比，TCP/IP参考模型没有表示层和会话层。
               
1）物理层：对应于网络的基本硬件，这也是Internet物理构成，即我们可以看得见的硬件设备，如PC机、互连网服务器、网络设备等，必须对这些硬件设备的电气特性作一个规范，使这些设备都能够互相连接并兼容使用。

2）网络接口层：它定义了将数据组成正确帧的规程和在网络中传输帧的规程，帧是指一串数据，它是数据在网络中传输的单位。

3）互联网层：本层定义了互联网中传输的“信息包”格式，以及从一个用户通过一个或多个路由器到最终目标的""信息包""转发机制。

4）传输层：为两个用户进程之间建立、管理和拆除可靠而又有效的端到端连接。

5）应用层：它定义了应用程序使用互联网的规程。

    传输层定义了两个端到端的协议：TCP和UDP。

    TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议，它将输入的字节流分成报文段并传给Internet层。TCP还要处理流量控制，以避免快速发送方向低速接收方发送过多的报文而使接收方无法处理。

    UDP（User Datagram Protocol）用户数据报协议，它是一个不可靠的、无连接的协议，用于不需要TCP排序和流量控制能力而是自己完成这些功能的应用程序。

高层协议：

  TELNET（虚拟终端协议）：允许一台机器上的用户等录到远程机器上并且进行工作。
  FTP（文件传输协议）：提供有效的将数据从一台机器上移动到另一台机器上的方法。
  SMTP（电子邮件协议）：发送E-MAIL。
  DNS（域名系统服务）：用于把主机名映射到网络地址。
  HTTP（超文本传输协议）：用于在万维网上获得主页。

    OSI参考模型产生在协议发明以前，这意味着该模型没有偏向于任何特定的协议，因此非常通用。不足的是不知道该把哪些功能放在哪一层最好。

    TCP/IP却正好相反。首先出现的是协议，不会出现协议不匹配模型的情况。唯一的问题是它对于描述其他的非TCP/IP网络并不特别有用。

    另一个差别是面向连接和无连接的通信。OSI模型在网络层支持无连接和面向连接的通信，但在传输层仅有面向连接的通信，这是它所以来的。然而，TCP/IP模型在网络层仅有一种通信模式（无连接），但在传输层支持两种模式，给了用户选择的机会。这种选择对简单的请求-应答协议是非常重要的。