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简述TCP/IP网络访问层的构成

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有人说:“20世纪最伟大的发明就是计算机”,自计算机诞生伊始,至今已经历了一系列发展,从大型通用计算机、超级计算机、小型机、个人电脑、工作站以及现如今笔记本、平板、智能手机等,计算机已经彻底融入了我们的生活。

 

 

协议的分层

 

ISO在指定标准的OSI之前,提出了作为通信协议设计指标的OSI参考模型,将协议分为七层,使得原来复杂的网络协议更加简单化

 

网络访问层是TCP/IP协议栈的最底层,它提供物理网络的接口,实现对复杂数据的发送和接收。网络访问层协议为网络接口、数据传输提供了对应的技术规范。

 

在TCP/IP协议中,网络访问层对应OSI七层网络模型的物理层和数据链路层。下面依次介绍这两个层的作用。

 

 

TCP/IP网络访问层的构成

 

物理层

 

物理层是OSI七层网络模型中的第1层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。在进行数据传输时,物理层的作用是提供传送数据的通路和可靠的环境。

 

对于计算机来说,物理层对应的就是网络适配器(通常意义上的“网卡”)。

 

根据网络适配器的存在方式,可以分为两类。

 

第一类是物理网络适配器,如有线网卡、无线网卡。

 

第二类是虚拟网络适配器,如宽带拨号连接、VPN连接等。

 

显示计算机上的网络适配器信息,执行命令如下:

 

root daxueba:~#netwox 169

 

输出信息如下:

 

Lo0 127.0.0.1 notether

 

Lo0::1 notether

 

Eth0 192.168.59.131 00:0C:29:CA:E4:66

 

Eth0 fd15:4ba5:5a2b:1008:20c:29ff:feca:e466 00:0C:29:CA:E4:66

 

Eth0 fd15:4ba5:5a2b:1008:61f8:89cd:3207:9d0 00:0C:29:CA:E4:66

 

Eth0 fe80::20c:29ff:feca:e466 00:0C:29:CA:E4:66

 

从输出信息可以看到,该计算机中存在两类网络适配器,分别为Lo和Eth。其中,Lo表示回环接口,它是虚拟网络适配器;Eth为以太网网络适配器。

 

如果同类型设备有多个,会在后面添加数字编号。编号从0开始,表示该类型的网络接口的第一个设备。

 

数据链路层

 

数据链路层是OSI七层网络模型中的第2层,介于物理层与网络层之间,用来为网络层提供数据传送服务。它定义了数据传输的起始位置,并且通过一些规则来控制这些数据的传输,以保证数据传输的正确性。

 

由于数据链路层完成以上两个独立的任务,所以相应地划分为两个子层,其含义如下:

 

介质访问控制(Media Access Control,MAC):提供与网络适配器连接的接口。实际上,网络适配器驱动程序通常被称为MAC驱动,而网卡在工厂固化的硬件地址通常被称为MAC地址。

 

逻辑链路控制(Logical Link Control,LLC):这个子层对经过子网传递的帧进行错误检查,并且管理子网上通信设备之间的链路。