计算机网络中的协议层次结构是什么？

网络数据结构互联网

协议只是一套规则，通信实体遵循这些规则进行数据通信。

协议取决于以下方面：

语法 - 语法是指要发送或接收数据的格式。
语义 - 语义是指传输的每一段比特的含义。
时序 - 它指的是数据传输的时间以及传输速度。

互联网中计算机之间的通信由不同的协议定义。TCP（传输控制协议）和IP（互联网协议）构建在互联网通信的基础之上。TCP和IP协议的组合称为TCP/IP协议，它代表大多数大型网络中使用的标准系统。

在讨论每个协议的层次结构之前，让我们说明每个协议相对于其他协议在协议层次结构中的位置。

协议层次结构

协议是一种标准，它控制或启用计算端点之间的连接、通信和数据传输。协议可以通过硬件、软件或两者的组合来实现。

通常为了降低网络软件设计复杂度，大多数网络都组织成一系列“层”或“级别”。不同网络的层数、每层的名称以及每层的函数都不同。

每一层的目的是为较高的层提供某种服务，屏蔽这些层关于所提供服务实际实现细节的信息。

一台机器上的n层与另一台机器上的n层进行通信，这种通信中使用的规则和约定统称为n层“协议”。

协议是通信双方之间关于如何进行通信的约定。

五层协议结构

五层协议的结构如下：

步骤1 - 通常，存在于不同层上的实体称为对等体，它们存在于不同的机器上。
步骤2 - 没有数据直接从一台机器上的n层传输到另一台机器上的n层。
步骤3 - 每层将数据和控制信息传递给它下面的层，直到到达最低层。
步骤4 - 第1层之下是“物理介质”，实际通信通过它进行。
步骤5 - 上图中虚线表示虚拟通信，实线表示物理通信。
步骤6 - 在每一对相邻层之间存在一个“接口”，该接口定义下层通过它向上层提供的操作和服务。
步骤7 - 系统使用的协议列表，每层一个协议，称为“协议栈”。

现在，考虑如何向下图所示的五层网络的顶层提供通信：

这里：

消息M由在5层运行的应用程序进程产生，并交给4层进行传输。
4层在消息M前面添加一个“报头”来标识消息，并将结果传递给3层。
在许多网络中，4层协议中消息的大小没有限制，但3层协议几乎总是会施加限制。
因此，3层必须将传入的消息分解成小的单元（数据包），并在每个数据包前面添加3层报头。
在这个例子中，消息M被分成两部分，M1和M2。
3层决定使用哪个输出线路，并将数据包传递给2层。
2层为每个数据包添加报头和尾部，并将结果传递给1层进行物理传输。
在接收机中，消息从一层到一层向上移动，报头在消息到达5层应用程序层之前被剥离。

Bhanu Priya

更新于：2022年3月21日

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