< 返回

什么是五层网络模型?网络层的作用是什么?

2023-02-02 10:50 作者:joseph wu 阅读量:1578

在开放系统互连(OSI)通信模型中,网络层占据第三位。网络层的主要功能是提供在其他网络中和通过其他网络移动数据的能力。通过将地址信息添加到封装数据中并使用适当的网络路由,将数据转发到传输层,传输层在 OSI 模型中占据第四个位置。

什么是负载平衡?

今天,通过这篇文章,我们将了解更多关于网络层的信息,以及为什么它在本文的帮助下对我们的网络很重要。除此之外,我们还将介绍网络中可以找到的五个不同网络层。最后,我们将以一个网络层及其应用的例子来结束这篇文章。让我们开始吧。

网络层在 OSI 模型中处于什么位置?

正如我们之前提到的,网络层位于 OSI 模型的第三个位置。它存在于传输层和数据链路层之间,用于处理来自传输层的请求。在访问和处理请求的一些功能后,它会将服务请求转发到数据链路层。此外,网络层还通过将逻辑地址转换为物理地址来工作。

此外,正是 OSI 模型的这一层决定了数据包从源到目的地的路由。同时,通过切换路由和控制来关注网络流量问题。当数据包发生拥塞时,总而言之,网络层的核心作用就是将网络中的数据包从发送方转移到接收方。

出于多种原因,网络层被视为 OSI 模型的骨干。它做的第一件事是管理可用于在节点之间传输数据的最佳虚拟电路,因为它为每个数据包提供有关目的地和附加到它的 IP 地址的信息。

网络层在 Internet 控制消息协议 (ICMP) 的帮助下检查数据包中存在的错误。通过这样做,网络层确保数据包被正确地发送到接收主机。网络层还包括路由器、网桥、防火墙、交换机等硬件设备。但在现实中,它被用来创建一个逻辑图像,以提供最快的通信路径,并在物理介质上实现。网络播放器可以在网络上的每个主机和接收器中找到。除此之外,路由器还会检查所有通过它的 IP 数据包中存在的标头字段。之后使用联网软件,为每一个发送和读取的数据包附加包头。因此它可以确定接收端如何处理数据包。

说到网络协议,这一层最常用的协议是网际协议(IP)、Netware IPX和SPX。网络层的基础设施极易受到所有恶意网络攻击。这是因为网络层是可通过互联网访问的层。例如,可以发起拒绝服务 (DOS) 攻击,以淹没路由器等物理网络接口。结果,他们将停止向网络传输数据。

另一方面,许多人将网络层与 TCP/IP 模型的互联网层进行比较。但是两者之间有很多区别,TCP/IP 只提供了有限的功能,所有这些都被 OSI 网络层所涵盖。

什么是五层网络模型?

TCP/IP 是较新的模型,它有五层而不是 OSI 模型中的七层。五层模型将表示层和会话层与应用层合并在一起。除此之外,还有四层,我们将在下面讨论其中的四层。

应用层 (5)

假设您正在通过笔记本电脑接听 Skype 电话。另一方面,您的朋友正在他们的手机上使用 Skype。他出现在不同的网络上。Skype 在这里扮演网络连接应用程序的角色。因此,当您的朋友通过 Skype 向您发送他们旅行的照片时,它将通过文件传输协议 (FTP) 发送。

同时,已经成为应用层一部分的表示层接收来自应用层的数据包。之后,它将其转换为二进制文件并创建压缩。除此之外,当您发送消息时,表示层用于在数据离开您的网络时对数据进行加密。因此,当您的朋友收到它时,它会在其端解密数据。

现在,在表示层之后,OSI 模型有一个会话层。让我们以 Skype 为例,它由文本文件或视频组成。所以当你下载它们的时候,会话层就是用来找出哪个数据包属于哪个文件的。与此同时,会话层将提供有关数据包需要去往何处的信息。

此外,会话层还用于建立和结束两个设备之间的通信。在五层网络模型中,所有这三层都合二为一。这使得网络更加顺畅,数据包处理速度更快。

传输层 (4)

数据包将从第 5 层接收并由该层分段。现在每个段甚至数据单元都有自己的源和目标端口号及其序列号。这将有助于数据包确保段以正确的顺序出现。此外,该层还控制传输的数据量。

例如,您的笔记本电脑可能能够以 100 Mbps 的网络速度工作。但是您的朋友在另一台笔记本电脑上只能以 10 Mbps 的速率处理数据。传输层会减慢数据的传输速度。结果,没有数据包由于时间膨胀而丢失。

另一方面,当你的朋友给你发回信息时,服务器会提高传输速率,这样网络的性能就会提高。第 4 层还执行错误检查。因此,如果数据段丢失,第 4 层将重新传输该段。TCP 和 UDP 都是网络管理领域非常知名的协议。这两个协议存在于传输层。TCP 更看重数据质量而非速度。如果我们看一下 UDP,它更看重速度而不是数据包的质量。

网络层 (3)

它用于以数据段的形式在网络之间发送数据包。当您向朋友发送消息时,该层将为每个数据段分配源和目标 IP 地址。您的 IP 地址成为来源,而您朋友的 IP 地址成为目的地。除此之外,网络层将负责确定数据包的传输路径。

数据链路层 (2)

它从网络层接收数据并进行物理地址计算。也就是说,它会将物理地址(也就是 MAC 地址)附加到数据包中。这将从包含新信息的数据单元生成一个帧。它将用于启用本地媒体上的帧传输。数据链路层是在计算机网络接口卡 (NIC) 上运行的软件的一个组件。如果我们考虑一下,数据链路层充当媒体的桥梁,并协助上面的层控制数据放置。

物理层 (1)

这些是您实际可以与之交互的网络组件。这一层很关键,因为它将二进制数据转换为信号,然后在局部区域传输。调制解调器、路由器、电缆、光和无线电信号等电气设备包含在物理层中,具体取决于所使用的媒体类型。结果,当你发送数据而你的朋友收到它时,它会被解封装,然后再转换回二进制。因此,您朋友一侧的物理层之上的其他层可以读取它。

网络层的作用是什么?

以下是网络 OSI 模型中网络层执行的不同功能的列表。

首先,当数据从发送方发送时,网络层从传输层获取数据。传输层就在它上面。之后,它将这些数据分割并封装成小数据包,并将其发送到数据链路层。当客户端接收数据时,将重复此过程,但顺序相反。

网络层还负责子网甚至子网的划分。此外,它还控制子网的操作。路由器是工作在这一层的网络设备,用于在多个子集之间以及跨不同网络转发数据包。

OSI 模型中存在的较低层将在本地分配物理地址。因此,当数据包在远程位置进行路由时,将使用更符合逻辑的寻址方案来找出源系统和目标系统之间的差异。这种寻址方案由网络层提供。

它还处理网络中发生的拥塞。当网络中存在太多数据包,导致网络过载时,就会发生这种情况。除此之外,网络层还管理传输延迟、传输时间、避免抖动等问题。

网络层与互联网层

当我们将网络层与互联网层进行比较时,我们可以看到 TCP/IP 模型中没有网络层。OSI模型包括一个网络层,大致对应于TCP/IP模型的网际层。在 OSI 模型的第三个位置,有一个网络层。Internet 层在 TCP/IP 模型中位于第二个位置。

除此之外,他们的工作几乎完全相同,网络层和互联网层是一回事。唯一的区别是它们源自不同的网络模型,并提供有关互联网运作方式的信息。

网络层使用了哪些不同的协议?

应用协议只不过是一种格式化数据的方式,它允许两个或多个设备相互通信。在网络层,许多协议用于启用连接、测试、路由和加密。最常见的如下:

  • 知识产权
  • IPsec
  • ICMP
  • IGMP
  • GRE

包起来

这就是网络层的全部内容;它是 OSI 模型的重要组成部分,与 TCP/IP 模型的互联网层的工作方式非常相似。打包、差错控制、流量控制、拥塞控制、路由和转发都由它来完成。该网络通过分组化消除了数据通信系统中的单点故障。除此之外,网络层路由器将通过建立冲突和广播域来减少额外的流量。

联系我们
返回顶部