专题2 网络体系结构（讲义）-四川省（对口招生）计算机类《计算机网络应用基础》考纲讲练测

编写说明：本专辑为四川省（对口招生）计算机类《计算机网络基础考纲讲练测》，严格依据四川省普通高校招生职业技能考试大纲计算机类(2023年版)考试范围及要求编写，精准对标考纲，兼顾考点覆盖与实战应用。每套讲练测提供讲义、课件、练习三大配套教学文件，贯穿九大核心环节：考点解读、思维导图、知识梳理、背诵环节、常考题、高考真题、课堂练习、课堂小结及课后测验，形成“讲-练-测-评”闭环式教学与复习逻辑，助力考生夯实基础、突破重难点。 四川省计算机类 《计算机网络基础考纲讲练测》 专题2 网络体系结构 [考点解读] 1．掌握OSI参考模型的七层结构及各层的主要功能、TCP/IP模型的四层结构及各层的主要功能、OSI参考模型与TCP/IP模型的对应关系。 2．理解网络体系结构的分层思想及其优势、网络协议三要素的含义、TCP与UDP协议的区别及适用场景。 3. 了解各层协议数据单元的名称、各层对应的典型设备、TCP/IP协议簇中的主要协议及其端口号。 [思维导图] [知识梳理] 一、网络体系结构基础 1. 网络协议：协议是为网络中各种实体相互通信、数据处理和交换而建立的规则、约定或标准。 协议三要素： 2. 分层思想 计算机网络采用分层的方法来处理复杂问题： ① 将复杂的系统分解为若干相对简单的子系统（层）； ② 各层功能明确、相对独立； ③ 高层不需要知道低层如何实现，只需知道该层通过接口提供的服务； ④ 灵活性好，当任何一层发生变化时，只要接口保持不变，不会影响其上下层； ⑤ 易于交流、理解和标准化。 3. 相关术语 二、OSI参考模型（七层） 国际标准化组织ISO于1981年制定了开放系统互连参考模型（OSI/RM） ，将网络从逻辑上分为7层。OSI模型是一个七层的、抽象的模型体，不仅包括一系列抽象的术语或概念，也包括具体的协议。 各层功能详解（从低到高） 第1层：物理层 核心功能：建立、维护和拆除物理连接；以比特流（bit） 形式传送数据；规定通信设备的机械、电气、功能和规程特性。 PDU名称：比特（bit） 典型设备：集线器、中继器 传输介质：双绞线、光纤、无线电波等 第2层：数据链路层 核心功能：物理地址寻址（MAC地址） ；数据成帧；差错控制和流量控制；将物理层接收的数据进行MAC地址的封装和解封装。 MAC地址要点： MAC地址是网卡决定的，是固定的。 共6个字节（48位） ，采用十六进制表示。 前3个字节由IEEE分配给厂商，后3个字节为网卡序列号。 子层划分：MAC子层：控制多设备共享介质；LLC子层：处理流量控制和差错恢复。 PDU名称：帧（Frame） 典型设备：交换机、网桥 第3层：网络层 核心功能：逻辑寻址（IP地址） ；路由选择——决定数据从发送方到接收方的路径；网间互连、拥塞控制和流量控制。 PDU名称：数据包（Packet） 典型设备：路由器 第4层：传输层 核心功能：提供端到端的可靠数据传输；流量控制、差错恢复；把从会话层接收的数据划分成网络层所要求的数据包进行传输；在接收端把数据包重新装配提供给会话层。 PDU名称：数据段 主要协议：TCP（可靠）、UDP（不可靠） 重要地位：传输层作为上下两部分的桥梁，是整个网络体系结构中非常关键的部分。 第5层：会话层 核心功能：建立、管理和终止应用程序之间的会话连接；提供访问验证和会话管理。 例如：服务器验证用户登录就是由会话层完成的 PDU名称：报文 第6层：表示层 核心功能：数据格式转换；加密/解密；压缩/解压缩；解决用户信息的语法表示问题。 PDU名称：报文 第7层：应用层 核心功能：为用户应用程序提供网络服务接口；是用户使用网络功能的接口；最接近用户的一层。 PDU名称：报文 主要协议：HTTP、FTP、SMTP、DNS、Telnet等 分层结构说明： 三、TCP/IP模型（四层） 1. 概述：TCP/IP是一组协议的代名词，由传输控制协议（TCP） 和网际协议（IP） 为核心的众多协议构成的协议簇，已经成为工业标准协议。 TCP/IP模型从低到高依次为：网络接口层、网际层、传输层、应用层。 2. 各层功能详解（从低到高） 第1层：网络接口层 核心功能：接收IP数据报并送到指定网络；从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层；直接面向不同的通信子网。 对应OSI：物理层 + 数据链路层 第2层：网际层 核心功能：解决不同IP地址计算机间的通信问题；把TCP交来的报文分组封装形成IP数据报；IP寻址和路由选择；确保数据包能跨越不同网络到达目的地。 主要协议：IP、ICMP、ARP、RARP PDU名称：数据包（IP数据报） 第3层：传输层 核心功能：提供端到端的可靠通信；保证传输可靠、不乱序；进行流量控制。 主要协议：TCP、UDP PDU名称：数据段 第4层：应用层 核心功能：直接为进程提供调用和访问网络上各种应用程序的接口；向用户提供各种标准的应用程序和协议。 主要协议：HTTP、FTP、SMTP、DNS、Telnet、DHCP等 3. 应用层常用协议及端口 四、OSI与TCP/IP的对应关系 对应关系表： OSI与TCP/IP的主要区别： 五、TCP与UDP协议对比 TCP和UDP是传输层的两个核心协议。 [背诵环节] 1. 请按从低到高的顺序写出OSI参考模型的七层名称，并简要说明各层的主要功能。 【答案】 2. 什么是网络协议？网络协议的三要素分别是什么？请简要说明各要素的含义。 【答案】网络协议的定义：网络协议是为网络中各种实体相互通信、数据处理和交换而建立的规则、约定或标准。协议三要素： 3. OSI参考模型与TCP/IP模型分别有几层？请说明两者的对应关系。 【答案】OSI参考模型：7层，从低到高为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。TCP/IP模型：4层，从低到高为网络接口层、网际层、传输层、应用层。 4. 传输层的两个核心协议TCP和UDP分别有什么特点？各适合什么应用场景？ 【答案】 [常考题] 1.在OSI参考模型中，传输层提供端到端的可靠数据传输服务，是上下两部分的桥梁。( ) 【答案】√ 2.在TCP/IP模型中，应用层对应OSI参考模型的应用层、表示层和会话层三层。( ) 【答案】√ 3.在OSI参考模型中，表示层的主要功能是建立、管理和终止应用程序之间的会话连接。( ) 【答案】× 4.在OSI参考模型中，负责路由选择和逻辑寻址的层次是（ 　）。 A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 传输层 【答案】C 5.在TCP/IP模型中，网际层的核心协议是（　 ）。 A. IP B. UDP C. TCP D. HTTP 【答案】A 6.在OSI参考模型中，数据链路层的数据单位称为（ 　）。 A. 比特 B. 帧 C. 数据包 D. 数据段 【答案】B 7.关于TCP和UDP的说法，正确的是（　 ）。 A. TCP是无连接的，UDP是面向连接的 B. TCP传输效率高，UDP传输效率低 C. TCP有拥塞控制，UDP没有拥塞控制 D. TCP适用于视频流传输，UDP适用于文件传输 【答案】C 8.下列属于OSI参考模型层次的有（ 　）。 A. 物理层 B. 网络接口层 C. 传输层 D. 应用层 【答案】ACD 9.在OSI参考模型中，属于高三层的有（　 ）。 A. 会话层 B. 传输层 C. 表示层 D. 应用层 【答案】ACD 10.关于TCP/IP模型和OSI参考模型的对应关系，说法正确的有（　 ）。 A. TCP/IP的应用层对应OSI的应用层、表示层和会话层 B. TCP/IP的传输层对应OSI的传输层 C. TCP/IP的网际层对应OSI的网络层 D. TCP/IP的网络接口层对应OSI的物理层 【答案】ABC [高考真题] 1.（单项选择题）在OSI参考模型中，负责将物理层透明传输过来的比特流组织成数据帧，并提供差错控制和MAC寻址功能的层次是（　 ）。 A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 传输层 【答案】B 2.（单项选择题）在OSI参考模型中，负责数据格式转换、加密/解密和压缩/解压缩的层次是（ 　）。 A. 表示层 B. 应用层 C. 会话层 D. 传输层 【答案】A 3.（单项选择题）TCP/IP模型中，与OSI参考模型网络层相对应的层次是（　 ）。 A. 网际层 B. 网络接口层 C. 传输层 D. 应用层 【答案】A 4.（单项选择题）网络协议三要素中，规定通信双方“讲什么”的是（　 ）。 A. 语法 B. 语义 C. 时序 D. 接口 【答案】B 5.（单项选择题）在TCP/IP模型中，HTTP协议工作在（ 　）。 A. 网络接口层 B. 网际层 C. 传输层 D. 应用层 【答案】D 6.（单项选择题）在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（　 ）。 A. 数据链路层 B. 网络层 C. 传输层 D. 会话层 【答案】C 7.（判断题）在OSI参考模型中，网络层既支持面向连接的通信，也支持无连接的通信。( ) 【答案】√ 8.（判断题）TCP/IP模型中，传输层的功能与OSI参考模型中的传输层功能完全相同，都是一一对应的关系。( ) 【答案】√ 9.（判断题）在OSI参考模型中，会话层的主要功能是数据格式转换和加密解密。 ( ) 【答案】× 10.（多选题）在OSI参考模型中，属于上三层的有（　 ）。 A. 会话层 B. 传输层 C. 表示层 D. 应用层 【答案】ACD 11.（多选题）关于TCP/IP模型与OSI参考模型对应关系的说法，正确的有（　 ）。 A. TCP/IP的应用层对应OSI的应用层、表示层和会话层 B. TCP/IP的传输层对应OSI的传输层 C. TCP/IP的网际层对应OSI的网络层 D. TCP/IP的网络接口层对应OSI的物理层 【答案】ABC 12.（多选题）关于TCP和UDP协议的说法，正确的有（　 ）。 A. TCP是面向连接的可靠传输协议 B. UDP是无连接的不可靠传输协议 C. TCP适用于文件传输等对准确性要求高的场景 D. UDP适用于视频直播等对实时性要求高的场景 【答案】ABCD 13.（填空题）在OSI参考模型中，数据链路层的协议数据单元（PDU）称为______；网络层的PDU称为______；传输层的PDU称为______。 【答案】帧、数据包、数据段 [课堂练习] 1.在OSI参考模型中，物理层传输的数据单位是（　 ）。 A. 帧 B. 数据包 C. 比特 D. 数据段 【答案】C 2.在OSI参考模型中，负责为应用程序提供网络服务接口，是用户与网络交互的入口的层次是（　 ）。 A. 表示层 B. 应用层 C. 会话层 D. 传输层 【答案】B 3.关于OSI参考模型各层功能，下列说法错误的是（ 　）。 A. 应用层为用户提供网络服务接口 B. 传输层提供端到端的可靠数据传输 C. 物理层负责比特流的透明传输 D. 数据链路层负责路由选择和IP寻址 【答案】D 4.在TCP/IP模型中，负责将IP数据报封装成帧并发送到网络上的层次是（ 　）。 A. 应用层 B. 传输层 C. 网际层 D. 网络接口层 【答案】D 5.关于OSI参考模型层次结构的描述，正确的是（　 ）。 A. 传输层是低四层与高三层之间的桥梁 B. 高三层主要提供数据传输的交换功能 C. 低四层主要提供用户与应用程序之间的信息处理功能 D. 物理层是最接近用户的一层 【答案】A 6.在TCP/IP协议簇中，提供域名解析服务的协议是（　 ）。 A. HTTP B. FTP C. DNS D. DHCP 【答案】C 7.在OSI参考模型中，数据链路层和网络层分别承担什么功能？请说明两者在寻址方式上的区别。 【答案】数据链路层的功能：位于OSI参考模型的第2层，主要负责物理地址寻址（MAC地址）、数据成帧、差错控制和流量控制，实现相邻结点间的透明、可靠的数据传输。 网络层的功能：位于OSI参考模型的第3层，主要负责逻辑寻址（IP地址）、路由选择（决定数据从发送方到接收方的路径）、网间互连和拥塞控制。 两者在寻址方式上的区别： 8.为什么计算机网络要采用分层结构？请列举分层结构的主要优点。 【答案】计算机网络采用分层结构的原因：在处理复杂问题时，将其分解为若干容易处理的子系统，每个子系统就是一个层次。各层之间通过接口进行通信，共同完成网络通信任务。 分层结构的主要优点： 易于实现和维护：系统被分解成若干相对简单的子系统（层），各层可以独立设计和实现。 各层功能明确、相对独立：高层并不需要知道低层是如何实现的，而仅需要知道该层通过层间接口所提供的服务。 灵活性好：当任何一层发生变化时，只要接口保持不变，则不会影响其上下层，便于技术更新和升级。 易于标准化：通过将功能划分到不同层次，便于制定国际标准，实现不同厂商设备的互操作性。 便于交流和理解：分层结构使复杂的网络系统更容易被理解和描述。 [课堂小结] 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $