网络分层

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网络分层就是将网络节点所要完成的数据的发送或转发、打包或拆包，以及控制信息的加载或拆出等工作，分别由不同的硬件和软件模块来完成。这样可以将通信和网络互联这一复杂的问题变得较为简单。网络分层有不同的模型，有的模型分7层，有的模型分5层。这里介绍分5层的，因为它更好理解。网络分层的每一层都是为了完成一种功能而设的。为了实现这些功能，就需要遵守共同的规则，这个规则叫作协议。

网络分层如图所示：

网络分层从上到下分别是应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。越靠下的层越接近硬件。接下来我们从下而上来分别了解这些分层。

1. 物理层

   该层负责比特流在节点间的传输，即负责物理传输。该层的协议既与链路有关，也与传输介质有关。其通俗来讲就是把计算机连接起来的物理手段。

2. 数据链路层

   该层控制网络层与物理层之间的通信，其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纠错和控制信息。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。

3. 网络层

   该层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的节点 A 到另一个网络中节点 B 的最佳路径。

4. 传输层

   该层为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。相比之下，网络层的功能是建立主机到主机的通信。传输层有两个传输协议：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。其中，TCP 是一个可靠的面向连接的协议，UDP 是不可靠的或者说无连接的协议。

5. 应用层

   应用程序收到传输层的数据后，接下来就要进行解读。解读必须事先规定好格式，而应用层就是规定应用程序的数据格式的。它的主要协议有 HTTP、FTP、Telnet、SMTP、POP3 等。