如何获得物理层协议

A. 如何理解网络协议，包括物理层，网络层，应用层，越通俗越好，谢谢各位牛人

物理层：这个最好理解了，打个比方我有1台PC，我现在网口没有插网线，这个就是“物理层”没有连通，物理层就是代表我们能看得见摸得着的一些东西，比如计算机网口坏掉了，网线断了什么的都是属于物理层的故障。
网络层：简单点说就是IP地址的问题，比如1台PC它需要连接网络，之前它已经手工指定了一个192.168.1.10的地址，但是这次上层路由器给它分的是192.168.1.11的IP地址，所以这台计算机又上不了网了，这个就是网络层故障，当然网络层的东西还是有很多的，总而言之你可以理解为就是IP地址方面出了点问题。
应用层：这个也是比较好理解的，继续刚刚的例子，现在这台PC物理层也好了，网络层也好了，比如说你现在通过IE浏览器来上网问题，你通过QQ，MSN上网和别人聊天，通过炒股软件观察股市行情，这些实际应用我们能够体验的到的就叫做应用层。可能有时候计算机的IE浏览器奔溃了，你不能通过它来上网了，这个就是IE浏览器的应用层出了问题。

PS:楼主可能刚刚接触网络所以有些东西我写的比较直白，也难免不够严谨，如果你想再更深入全面的了解网络的东西建议看一些专业的书籍，我说您的这些也只能是对于刚刚开始对于概念不清的同学一点小点解。

B. 网络层的网络层协议

TCP/IP网络层的核心是IP协议，它是TCP/IP协议族中最主要的协议之一。IP协议非常简单，仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。IP协议的主要功能有：无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。与IP协议配套使用实现其功能的还有地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、因特网报文协议ICMP、因特网组管理协议IGMP。 TCP/IP网络使用32位长度的地址以标识一台计算机和同它相连的网络，它的格式为：IP地址=网
络地址+主机地址。IP地址是通过它的格式分类的，它有四种格式：A类、B类、C类、D类。如下所示
格式位数主机地址：A类0网络（7位）主机地址（24位）、
B类10网络（14位）主机地址（16位）、C类110网络（21位）主机地址（8位）、D类1110多路通信地址（28位）、未来的格式11110将来使用。这样，A类地址空间为0-127，最大网络数为126，最大主机数为16,777,124；B类地址空间为128-191，最大网络数为16384，最大主机数为65,534；C类地址空间为192-223，最大网络数为2,097,152，最大主机数为254；D类地址空间为224-254。 C类地址空间分配概况。分配区域地址空间：多区域192.0.0.0~193.255.255.255、欧洲：194.0.0.0~195.255.255.255、其他：196.0.0.0~197.255.255.255、北美：197.0.0.0~199.255.255.255、中南美：200.0.0.0~201.255.255.255、太平洋地区：202.0.0.0~203.255.255.255、其他：204.0.0.0~205.255.255.255、其他：206.0.0.0~207.255.255.255。注：其中“多区域”表示执行该计划前已经分配的地址空间；“其他”表示已指定名称的地区之外的地理区划。
特殊格式的IP地址：广播地址：当网络或主机标志符字段的每位均设置为1时，这个地址编码标识着该数据报是一个广播式的通信，该数据报可以被发送到网络中所有的子网和主机。例如，地址128.2.255.255意味着网络128.2上所有的主机。本网络地址：IP地址的主机标识符字段也可全部设置为0，表示该地址作为“本主机”地址。网络标识符字段也可全部设置为0，表示“本网络”。如，128.2.0.0表示网络地址为128.2的网络。使用网络标识符字段全部设置为0的IP地址在一台主机不知道网络的IP地址时时是很有用的。私有的IP地址：在有些情况下，一个机构并不需要连接到Internet或另一个专有的网络上，因此，无须遵守对IP地址进行申请和登记的规定。该机构可以使用任何的地址。在RFC1597中，有些IP地址是用作私用地址的：A类地址：10.0.0.0到10.255.255.255。B类地址：172.16.0.0到172.31.255.255.255。C类地址：192.168.0.0到192.168.255.255。 ARP协议是“AddressResolutionProtocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。协议属于链路层的协议在以太网中的数据帧从一个主机到达网内的另一台主机是根据48位的以太网地址（硬件地址）来确定接口的，而不是根据32位的IP地址。内核（如驱动）必须知道目的端的硬件地址才能发送数据。当然，点对点的连接是不需要ARP协议的。 ARP协议的数据结构：
以下是引用片段：
typedefstructarphdr
{
unsignedshortarp_hrd;/*硬件类型*/
unsignedshortarp_pro;/*协议类型*/
unsignedchararp_hln;/*硬件地址长度*/
unsignedchararp_pln;/*协议地址长度*/
unsignedshortarp_op;/*ARP操作类型*/
unsignedchararp_sha[6];/*发送者的硬件地址*/
unsignedlongarp_spa;/*发送者的协议地址*/
unsignedchararp_tha[6];/*目标的硬件地址*/
unsignedlongarp_tpa;/*目标的协议地址*/
}ARPHDR,*PARPHDR; 为了解释ARP协议的作用，就必须理解数据在网络上的传输过程。这里举一个简单的PING例子。
假设我们的计算机IP地址是192.168.1.1，要执行这个命令：ping192.168.1.2.该命令会通过ICMP协议发送ICMP数据包。该过程需要经过下面的步骤：1、应用程序构造数据包，该示例是产生ICMP包，被提交给内核（网络驱动程序）；2、内核检查是否能够转化该IP地址为MAC地址，也就是在本地的ARP缓存中查看IP-MAC对应表；3、如果存在该IP-MAC对应关系，那么跳到步骤9；如果不存在该IP-MAC对应关系，那么接续下面的步骤；4、内核进行ARP广播，目的地的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，ARP命令类型为REQUEST（1），其中包含有自己的MAC地址；5、当192.168.1.2主机接收到该ARP请求后，就发送一个ARP的REPLY（2）命令，其中包含自己的MAC地址；6、本地获得192.168.1.2主机的IP-MAC地址对应关系，并保存到ARP缓存中；7、内核将把IP转化为MAC地址，然后封装在以太网头结构中，再把数据发送出去；使用arp-a命令就可以查看本地的ARP缓存内容，所以，执行一个本地的PING命令后，ARP缓存就会存在一个目的IP的记录了。当然，如果你的数据包是发送到不同网段的目的地，那么就一定存在一条网关的IP-MAC地址对应的记录。知道了ARP协议的作用，就能够很清楚地知道，数据包的向外传输很依靠ARP协议，当然，也就是依赖ARP缓存。要知道，ARP协议的所有操作都是内核自动完成的，同其他的应用程序没有任何关系。同时需要注意的是，ARP协议只使用于本网络。 具有本地磁盘的系统引导时，一般是从磁盘上的配置文件中读取IP地址。但是无盘机，如X终端或无盘工作站，则需要采用其他方法来获得IP地址。网络上的每个系统都具有唯一的硬件地址，它是由网络接口生产厂家配置的。无盘系统的RARP实现过程是从接口卡上读取唯一的硬件地址，然后发送一份RARP请求（一帧在网络上广播的数据），请求某个主机响应该无盘系统的IP地址（在RARP应答中）。在概念上这个过程是很简单的，但是实现起来常常比ARP要困难。RARP的正式规范是RFC903[Finlaysonetal.1984]。 RARP的分组格：RARP分组的格式与ARP分组基本一致。它们之间主要的差别是RARP请求或应答的帧类型代码为0x8035，而且RARP请求的操作代码为3，应答操作代码为4。对应于ARP，RARP请求以广播方式传送，而RARP应答一般是单播(unicast)传送的。RARP服务器的设计：虽然RARP在概念上很简单，但是一个RARP服务器的设计与系统相关而且比较复杂。相反，提供一个ARP服务器很简单，通常是TCP/IP在内核中实现的一部分。由于内核知道IP地址和硬件地址，因此当它收到一个询问IP地址的ARP请求时，只需用相应的硬件地址来提供应答就可以了。
作为用户进程的RARP服务器：RARP服务器的复杂性在于，服务器一般要为多个主机（网络上所有的无盘系统）提供硬件地址到IP地址的映射。该映射包含在一个磁盘文件中。由于内核一般不读取和分析磁盘文件，因此RARP服务器的功能就由用户进程来提供，而不是作为内核的实现的一部分。更为复杂的是，RARP请求是作为一个特殊类型的以太网数据帧来传送的。这说明RARP服务器必须能够发送和接收这种类型的以太网数据帧。在附录A中，我们描述了SBD分组过滤器、SUN的网络接口栓以及SVR4数据链路提供者接口都可用来接收这些数据帧。由于发送和接收这些数据帧与系统有关，因此RARP服务器的实现是与系统捆绑在一起的。
每个网络有多个RARP服务器：RARP服务器实现的一个复杂因素是RARP请求是在硬件层上进行广播的，这意味着它们不经过路由器进行转发。为了让无盘系统在RARP服务器关机的状态下也能引导，通常在一个网络上（例如一根电缆）要提供多个RARP服务器。当服务器的数目增加时（以提供冗余备份），网络流量也随之增加，因为每个服务器对每个RARP请求都要发送RARP应答。发送RARP请求的无盘系统一般采用最先收到的RARP应答（对于ARP，我们从来没有遇到这种情况，因为只有一台主机发送ARP应答）。另外，还有一种可能发生的情况是每个RARP服务器同时应答，这样会增加以太网发生冲突的概率。 ICMP的作用：由于IP协议的两个缺陷：没有差错控制和查询机制，因此产生了ICMP。ICMP主要是为了提高IP数据报成功交付的机会，在IP数据报传输的过程中进行差错报告和查询，比如目的主机或网络不可到达，报文被丢弃，路由阻塞，查询目的网络是否可以到达等等。
ICMP有两种报文类型：差错报告报文和询问报文。差错报告报文：终点不可到达（由于路由表，硬件故障，协议不可到达，端口不可达到等原因导致，这时路由器或目的主机向源站发送终点不可到达报文）；源站抑制（发生拥塞，平衡IP协议没有流量控制的缺陷）；超时（环路或生存时间为0）；参数问题（IP数据报首部参数有二义性）；改变路由（路由错误或不是最佳）。询问报文：回送请求或回答（用来测试连通性，如：PING命令）；时间戳请求或回答（用来计算往返时间或同步两者时间）；地址掩码请求或回答（得到掩码信息）；路由询问或通告（得知网络上的路由器信息）。ICMP是网际(IP)层的协议，它作为IP层数据报的数据，加上数据报的首部，组成数据报发送出去。 应用层的PING(PacketInterNetGroper)命令用来测试两个主机之间的连通性，PING使用了ICMP回送请求与回送回答报文，属于ICMP询问报文，它是应用层直接使用网络层ICMP的一个特例，它没有通过运输层的TCP或UDP。IP数据报首部的协议字段：IP报文首部的协议字段指出了此数据报是使用的何种协议，以便使目的主机的网络层能够知道如何管理协议
因特网组管理协议(IGMP)被IP主机用于向所有的直接相邻的多播路由器报告它们的多播组成员关系。本文档只描述在主机和路由器之间的确定组成员关系的IGMP应用。作为多播组成员的路由器应当还能表现为一台主机，甚至能对自己的查询作出响应。IGMP还可以应用在路由器之间，但这种应用不在这里描述。就像ICMP一样，IGMP作为整合在IP里面的一部分。所有希望接收IP组播的主机都应当实现IGMP。IGMP消息被封装在IP数据报中，IP协议号为2。本文档所描述的所有IGMP消息在发送时TTL都为1，并在它们的IP首部中含有一个路由器警告选项。主机所关心的所有IGMP消息都具有以下格式：8位类型+8位最大响应时间+16位校验和+32位组地址。 组播协议包括组成员管理协议和组播路由协议。组成员管理协议用于管理组播组成员的加入和离开，组播路由协议负责在路由器之间交互信息来建立组播树。IGMP属于前者，是组播路由器用来维护组播组成员信息的协议，运行于主机和和组播路由器之间。IGMP 信息封装在IP报文中，其IP的协议号为2。
若一个主机想要接收发送到一个特定组的组播数据包，它需要监听发往那个特定组的所有数据包。为解决Internet上组播数据包的路径选择，主机需通过通知其子网上的组播路由器来加入或离开一个组，组播中采用IGMP来完成这一任务。这样，组播路由器就可以知道网络上组播组的成员，并由此决定是否向它们的网络转发组播数据包。当一个组播路由器收到一个组播分组时，它检查数据包的组播目的地址，仅当接口上有那个组的成员时才向其转发。
IGMP提供了在转发组播数据包到目的地的最后阶段所需的信息，实现如下双向的功能： 主机通过IGMP通知路由器希望接收或离开某个特定组播组的信息。 路由器通过IGMP周期性地查询局域网内的组播组成员是否处于活动状态，实现所连网段组成员关系的收集与维护。 IGMP共有三个版本，即IGMP v1、v2 和 v3。

C. OSI参考模型中物理层协议包括哪四个方面的内容

物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上
层协议提供了一个传输数据的物理媒体。
在这一层，数据的单位称为比特（bit）。
属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

D. 物理层有哪些协议

RS-232-C
RS-232-C是OSI基本参考模型物理层部分的规格，它决定了连接器形状等物理特性、以0和1表示的电气特性及表示信号意义的逻辑特性。
RS-232-C是EIA发表的，是RS-232-B的修改版。本来是为连接模拟通信线路中的调制解调器等DCE及电传打印机等DTE拉接口而标准化的。现在很多个人计算机也用RS-232-C作为输入输出接口，用RS-232-C作为接口的个人计算机也很普及。
RS-232-C的如下特点：采用直通方式，双向通信，基本频带，电流环方式，串行传输方式，DCE-DTE间使用的信号形态，交接方式，全双工通信。RS-232-C在ITU建议的V.24和V.28规定的25引脚连接器在功能上具有互换性。
RS-232-C所使用的连接器为25引脚插入式连接器，一般称为25引脚D-SUB。DTE端的电缆顶端接公插头，DCE端接母插座。
RS-232-C所用电缆的形状并不固定，但大多使用带屏蔽的24芯电缆。电缆的最大长度为15m。使用RS-232-C在200K位/秒以下的任何速率都能进行数据传输。
RS-449
RS-449是1977年由EIA发表的标准，它规定了DTE和DCE之间的机械特性和电气特性。RS-449是想取代RS-232-C而开发的标准，但是几乎所有的数据通信设备厂家仍然采用原来的标准，所以RS-232-C仍然是最受欢迎的接口而被广泛采用。
RS-449的连接器使用ISO规格的37引脚及9引脚的连接器，2次通道（返回字通道）电路以外的所有相互连接的电路都使用37引脚的连接器，而2次通道电路则采用9引脚连接器。
RS-449的电特性，对平衡电路来说由RS-422-A规定，大体与V.11具有相同规格，而RS-423-A大体与V.10具有相同规格。
V.35
V.35是通用终端接口的规定，其实V.35是对60-108kHz群带宽线路进行48Kbps同步数据传输的调制解调器的规定，其中一部分内容记述了终端接口的规定。
V.35对机械特性即对连接器的形状并未规定。但由于48Dbps-64Kbps的美国Bell规格调制解调器的普及，34引脚的ISO2593被广泛采用。模拟传输用的音频调制解调器的电气条件使用V.28（不平衡电流环互连电路），而宽频带调制解调器则使用平衡电流环电路。
X.21
X.21是对公用数据网中的同步式终端（DTE）与线路终端（DCE）间接口的规定。主要是对两个功能进行了规定：其一是与其他接口一样，对电气特性、连接器形状、相互连接电路的功能特性等的物理层进行了规定；其二是为控制网络交换功能的网控制步骤，定义了网络层的功能。在专用线连接时只使用物理层功能，而在线路交换数据网中，则使用物理层和网络层的两个功能。X.21接口用的连接器引脚也只用15引脚电气特性分别参照V系列接口电气条件的V.10和V.11。数字网的同步都是从属于网络主时钟的从属同步。

E. 物理层协议有哪四大特性

机械特性 指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

电气特性 指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

功能特性 指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。

过程特性 指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

F. OSI七层模型的每一层都有哪些协议谢谢！

第一层：物理层

物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。只是说明标准。在这一层，数据的单位称为比特（bit）。

属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45、fddi令牌环网等。

第二层:数据链路层

数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。在这一层，数据的单位称为帧（frame）。数据链路层协议的代表包括：ARP、RARP、SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等

第三层：网络层

网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。

第四层：传输层

传输层是第一个端到端，即主机到主机的层次。传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。在这一层，数据的单位称为数据段（segment）。传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等

第五层：会话层

会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。会话层协议的代表包括:RPC、SQL、NFS 、X WINDOWS、ASP

第六层：表示层

表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。表示层协议的代表包括:ASCII、PICT、TIFF、JPEG、 MIDI、MPEG

第七层：应用层

应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

(6)如何获得物理层协议扩展阅读:

谈到网络不能不谈OSI参考模型，OSI参考模型（OSI/RM）的全称是开放系统互连参考模型（Open SystemInterconnection Reference Model，OSI/RM），它是由国际标准化组织ISO提出的一个网络系统互连模型。虽然OSI参考模型的实际应用意义不是很大，但其的确对于理解网络协议内部的运作很有帮助，也为我们学习网络协议提供了一个很好的参考

七层理解:

物理层：物理接口规范，传输比特流,网卡是工作在物理层的。

数据层：成帧，保证帧的无误传输，MAC地址，形成EHTHERNET帧

网络层：路由选择，流量控制，IP地址，形成IP包

传输层：端口地址，如HTTP对应80端口。TCP和UDP工作于该层,还有就是差错校验和流量控制。

会话层:组织两个会话进程之间的通信,并管理数据的交换使用NETBIOS和WINSOCK协议。QQ等软件进行通讯因该是工作在会话层的。

表示层：使得不同操作系统之间通信成为可能。

应用层：对应于各个应用软

G. 物理层的接口协议

电话网络modems-V。92 IRDA物理层 USB物理层 EIARS-232，EIA-422，EIA-423，RS-449，RS-485 Ethernet physical layerIncluding10BASE-T，10BASE2，10BASE5，100BASE-TX，100BASE-FX。100BASE-T，1000BASE-T，1000BASE-SX还有其他类型 Varieties of802。11Wi-Fi物理层 DSL ISDN T1 and otherT-carrierlinks， and E1 and otherE-carrierlinks SONET/SDH Optical Transport Network（OTN） GSMUm air interface物理层 Bluetooth物理层 ITURecommendations: seeITU-T IEEE 1394 interface TransferJet物理层 Etherloop ARINC 818航空电子数字视频总线 G。hn/G。9960物理层 CAN bus（controller area network）物理层

H. OSI物理层的物理层协议

物理层上的协议有时也称为接口。物理层协议规定了与建立、维持与断开物理信道有关的特性。这些特性包括机械的、电气的、功能性的和规程性的四个方面。这些特性确保物理层能够通过物理信道在相邻网络节点之间正确地收、发比特信息，即确保比特流能送上物理信道，并且能在另一端取下它。物理层仅单纯关心比特流信息的传输，而不涉及比特流中各比特之间的关系（包括信息格式及其含义），对传输差错也不作任何控制。