TCP/IP协议:网络访问层相关知识梳理

摘要:网络访问层属于TCP/IP协议栈的最底层。它负责与网络硬件(如网卡适配器)和传输介质(如网线、光纤)进行交互。虽然现实中有很多种不同的物理网络,每种都有自己的规范,但网络访问层的设计让这些复杂性对普通用户来说相当于是黑盒。

网络访问层属于TCP/IP协议栈的最底层。它负责与网络硬件(如网卡适配器)和传输介质(如网线、光纤)进行交互。虽然现实中有很多种不同的物理网络,每种都有自己的规范,但网络访问层的设计让这些复杂性对普通用户来说相当于是黑盒。

网络适配器和操作系统中的特定组件会处理这些复杂的任务,使用者只需要进行一些简化的配置,比如连接网线或选择无线网络。

目前操作系统(如Windows、macOS)的即插即用和自动配置功能进一步简化了这些步骤,让用户可以轻松地连接到网络,而不用了解过多的底层细节。当然对于专业的IT人员了解一些细节是非常有必要的。这对于日常的工作解决一些难题非常有帮助!

● 与计算机网络适配器的连接

● 根据合适的访问方式调整数据传输。

● 把网际层IP数据包转化为电子流或模拟脉冲的形式,以在传输介质上进行传输。

● 给需要发送的数据添加错误检查信息,从而让接收端计算机能够对数据进行错误检查。

● 对接收到的数据进行错误检查。

● 对发送数据所做的任何数据格式处理操作都必须能逆向恢复。

TCP/IP协议的网络访问层大致涵盖了OSI模型中的物理层和数据链路层,负责数据的物理传输和帧级传输。

OSI模型中的物理层和数据链路层介绍:

物理层:负责把数据化帧转化为适合传输介质的比特流。

数据链路层:OSI模型中的数据链路层负责在相邻设备之间可靠地传输数据。为了更好地完成这些任务,数据链路层被分成两个子层:

介质访问控制(MAC):与网卡通信,提供唯一的MAC地址。

逻辑链路控制(LLC):检查数据传输错误,管理设备之间的通信。

网络访问层负责将数据从一台设备传输到另一台设备。该层涉及许多设备,通过这些设备相互配合,确保数据能够通过物理网络进行可靠传输。以下是一些常见的设备:

网卡:主要功能是用于主机和网络相连的装置。它连接在主机总线(通常是PCI或PCIe接口)上,并以某种形式与网络媒介(例如,双绞线、光纤)相连。

集线器(Hub):集线器用于连接多个设备在同一物理网络段内,将接收到的所有数据帧广播到所有连接的设备,不进行智能路由或过滤。

因此,集线器适用于小型网络或测试环境,但在大型网络中可能会导致性能问题。

中继器:主要功能是将信号整形并放大再转发出去,以消除信号经过一长段电缆后,因噪声或其他原因而造成的失真和衰减,使信号的波形和强度达到所需要的要求,进而扩大网络传输的距离。

网桥:主要功能是把物理信号转换为二进制数据,并将数据存在设备内存中,然后重新生成新的物理信号进行发送。

交换机(Switch):交换机用于连接多个设备在同一局域网(LAN)内,通过MAC地址表来管理设备之间的通信,确保数据帧只发送到目标设备,而不是广播到整个网络,从而提高网络效率和安全性。

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