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計算機網路體系結構層數越多越好

發布時間:2022-06-26 07:55:49

Ⅰ 闡述計算機網路體系結構分層的優缺點,以及這種層次劃分的體系結構思想在工作生活中的應用。

計算機網路系統是獨立的計算機通過已有通信系統連接形成的,其功能是實現計算機的遠程訪問和資源共享。因此,計算機網路的問題主要是解決異地獨立工作的計算機之間如何實現正確、可靠的通信,計算機網路分層體系結構模型正是為解決計算機網路的這一關鍵問題而設計的。
分層的原則
計算機網路體系結構的分層思想主要遵循以下幾點原則:
1.功能分工的原則:即每一層的劃分都應有它自己明確的與其他層不同的基本 [被屏蔽廣告]功能。
2.隔離穩定的原則:即層與層的結構要相對獨立和相互隔離,從而使某一層內容或結構的變化對其他層的影響小,各層的功能、結構相對穩定。
3.分支擴張的原則:即公共部分與可分支部分劃分在不同層,這樣有利於分支部分的靈活擴充和公共部分的相對穩定,減少結構上的重復。
4.方便實現的原則:即方便標准化的技術實現。
層次的劃分
計算機網路是計算機的互連,它的基本功能是網路通信。網路通信根據網路系統不同的拓撲結構可歸納為兩種基本方式:第一種為相鄰結點之間通過直達通路的通信,稱為點到點通信;第二種為不相鄰結點之間通過中間結點鏈接起來形成間接可達通路的通信,稱為端到端通信。很顯然,點到點通信是端到端通信的基礎,端到端通信是點到點通信的延伸。
點到點通信時,在兩台計算機上必須要有相應的通信軟體。這種通信軟體除了與各自操作管理系統介面外,還應有兩個介面界面:一個向上,也就是向用戶應用的界面;一個向下,也就是向通信的界面。這樣通信軟體的設計就自然劃分為兩個相對獨立的模塊,形成用戶服務層US和通信服務層CS兩個基本層次體系。
端到端通信鏈路是把若干點到點的通信線路通過中間結點鏈接起來而形成的,因此,要實現端到端的通信,除了要依靠各自相鄰結點間點到點通信聯接的正確可靠外,還要解決兩個問題:第一,在中間結點上要具有路由轉接功能,即源結點的報文可通過中間結點的路由轉發,形成一條到達目標結點的端到端的鏈路;第二,在端結點上要具有啟動、建立和維護這條端到端鏈路的功能。啟動和建立鏈路是指發送端結點與接收端結點在正式通信前雙方進行的通信,以建立端到端鏈路的過程。維護鏈路是指在端到端鏈路通信過程中對差錯或流量控制等問題的處理。
因此在網路端到端通信的環境中,需要在通信服務層與應用服務層之間增加一個新的層次來專門處理網路端到端的正確可靠的通信問題,稱為網路服務層NS。
對於通信服務層,它的基本功能是實現相鄰計算機結點之間的點到點通信,它一般要經過兩個步驟:第一步,發送端把幀大小的數據塊從內存發送到網卡上去;第二步,由網卡將數據以位串形式發送到物理通信線路上去。在接收端執行相反的過程。對應這兩步不同的操作過程,通信服務層進一步劃分為數據鏈路層和物理層。
對於網路服務層,它的功能也由兩部分組成:一是建立、維護和管理端到端鏈路的功能;二是進行路由選擇的功能。端到端通信鏈路的建立、維護和管理功能又可分為兩個側面,一是與它下面網路層有關的鏈路建立管理功能,另一是與它上面端用戶啟動鏈路並建立與使用鏈路通信的有關管理功能。對應這三部分功能,網路服務層劃分為三個層次:會晤層、傳輸層和網路層,分別處理端到端鏈路中與高層用戶有關的問題,端到端鏈路通信中網路層以下實際鏈路聯接過程有關的問題,以及路由選擇的問題。
對於用戶服務層,它的功能主要是處理網路用戶介面的應用請求和服務。考慮到高層用戶介面要求支持多用戶、多種應用功能,以及可能是異種機、異種OS應用環境的實際情況,分出一層作為支持不同網路具體應用的用戶服務,取名為應用層。分出另一層用以實現為所有應用或多種應用都需要解決的某些共同的用戶服務要求,取名為表示層。
結論
綜上所述,計算機網路體系結構分為相對獨立的七層:應用層、表示層、會晤層、傳輸層、網路層、鏈路層、物理層。這樣,一個復雜而龐大的問題就簡化為了幾個易研究、處理的相對獨立的局部問題。

Ⅱ 6什麼是計算機網路的體系結構為什麼要採用分層次的結構

計算機網路體系結構是指計算機網路層次結構模型,它是各層的協議以及層次之間的埠的集合。

目前廣泛採用的是國際標准化組織(ISO)1997年提出的開放系統互聯(Open
System Interconnection,OSI)參考模型,習慣上稱為ISO/OSI參考模型。

在OSI七層參考模型的體系結構中,由低層至高層分別稱為物理層、數據鏈路層、網路層、運輸層、會話層、表示層和應用層

原因:為把在一個網路結構下開發的系統與在另一個網路結構下開發的系統互聯起來,以實現更高一級的應用,使異種機之間的通信成為可能,便於網路結構標准化;

並且由於全球經濟的發展使得處在不同網路體系結構的用戶迫切要求能夠互相交換信息;

為此,國際標准化組織ISO成立了專門的機構研究該問題,並於1977年提出了一個試圖使各種計算機在世界范圍內互聯成網的標准框架,即著名的開放系統互連基本參考模型OSI/RM (Open System Interconnection Reference Model)。

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OSI模型體系結構:

物理層(Physical,PH)物理層的任務就是為上層提供一個物理的連接,以及該物理連接表現出來的機械、電氣、功能和過程特性,實現透明的比特流傳輸。

數據鏈路層(Data-link,D)實現的主要功能有:幀的同步、差錯控制、流量控制、定址、幀內定界、透明比特組合傳輸等。

網路層(Network,N)網路層的主要任務是為要傳輸的分組選擇一條合適的路徑,使發送分組能夠正確無誤地按照給定的目的地址找到目的主機,交付給目的主機的傳輸層。

傳輸層(Transport,T)傳輸層向上一層提供一個可靠的端到端的服務,使會話層不知道傳輸層以下的數據通信的細節

會話層(Session,S)提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立以及維護應用之間的通信機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。

表示層(Presentation,P)數據的壓縮和解壓縮、加密和解密等工作都由表示層負責。

應用層(Application,A)應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需求,以及提供網路與用戶軟體之間的介面服務。

Ⅲ 計算機網路體系分為哪四層

1.、應用層

應用層對應於OSI參考模型的高層,為用戶提供所需要的各種服務,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.

2.、傳輸層

傳輸層對應於OSI參考模型的傳輸層,為應用層實體提供端到端的通信功能,保證了數據包的順序傳送及數據的完整性。該層定義了兩個主要的協議:傳輸控制協議(TCP)和用戶數據報協議(UDP).

TCP協議提供的是一種可靠的、通過「三次握手」來連接的數據傳輸服務;而UDP協議提供的則是不保證可靠的(並不是不可靠)、無連接的數據傳輸服務.

3.、網際互聯層

網際互聯層對應於OSI參考模型的網路層,主要解決主機到主機的通信問題。它所包含的協議設計數據包在整個網路上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機一個IP地址來完成對主機的定址,它還負責數據包在多種網路中的路由。

該層有三個主要協議:網際協議(IP)、互聯網組管理協議(IGMP)和互聯網控制報文協議(ICMP)。

IP協議是網際互聯層最重要的協議,它提供的是一個可靠、無連接的數據報傳遞服務。

4.、網路接入層(即主機-網路層)

網路接入層與OSI參考模型中的物理層和數據鏈路層相對應。它負責監視數據在主機和網路之間的交換。事實上,TCP/IP本身並未定義該層的協議,而由參與互連的各網路使用自己的物理層和數據鏈路層協議,然後與TCP/IP的網路接入層進行連接。地址解析協議(ARP)工作在此層,即OSI參考模型的數據鏈路層。

(3)計算機網路體系結構層數越多越好擴展閱讀:

OSI將計算機網路體系結構(architecture)劃分為以下七層:

物理層: 將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號相當於郵局中的搬運工人。

數據鏈路層: 決定訪問網路介質的方式。

在此層將數據分幀,並處理流控制。本層指定拓撲結構並提供硬體定址,相當於郵局中的裝拆箱工人。

網路層: 使用權數據路由經過大型網路 相當於郵局中的排序工人。

傳輸層: 提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員。

會話層: 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書。

表示層: 協商數據交換格式 相當公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理。

應用層: 用戶的應用程序和網路之間的介面老闆。

Ⅳ 計算機網路的分層是越多越好嗎

不是,只要夠用就好了,現在用的是TCP/ip的五層協議模型

Ⅳ 網路五層結構

計算機網路五層結構是指應用層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層。

1、應用層

專門針對某些應用提供服務。

2、傳輸層

網路層只把數據送到主機,但不會送到進程。傳輸層負責負責進程與主機間的傳輸,主機到主機的傳輸交由網路層負責。傳輸層也稱為端到端送。

3、網路層

把包裡面的目的地址拿出來,進行路由選擇,決定要往哪個方向傳輸。

負責從源通過路由選擇到目的地的過程,達到從源主機傳輸數據到目標主機的目的。

4、數據鏈路層

通過物理網路傳送包,這里的包是通過網路層交過來的數據報。

只完成一個節點到另一個節點的傳送(單跳)。

5、物理層

通過線路(可以是有形的線也可以是無線鏈路)傳送原始的比特流。

只完成一個節點到另一個節點的傳送(單跳)。

(5)計算機網路體系結構層數越多越好擴展閱讀:

計算機網路是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。

計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是:一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義,則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路,而只能稱為聯機系統(因為那時的許多終端不能算是自治的計算機)。但隨著硬體價格的下降,許多終端都具有一定的智能,因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用,按上述定義,則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。

Ⅵ OSI(開放系統互連)參考模型七個層次是

OSI(開放系統互連)參考模型七個層次是物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

OSI將計算機網路體系結構(architecture)劃分為以下七層:

物理層:將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號相當於郵局中的搬運工人。

數據鏈路層:決定訪問網路介質的方式。在此層將數據分幀,並處理流控制。本層指定拓撲結構並提供硬體定址,相當於郵局中的裝拆箱工人。

網路層:使用權數據路由經過大型網路 相當於郵局中的排序工人。

傳輸層:提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員。

會話層:允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書。

表示層:協商數據交換格式,相當公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理。

應用層:用戶的應用程序和網路之間的介面。



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OSI參考模型的優點

1、分工合作,責任明確

性質相似的工作劃分在同一層,性質相異的工作則劃分到不同層。如此一來,每一層所負責的工作范圍,都區分得很清楚,彼此不會重疊。萬一出了問題,很容易判斷是哪一層沒做好,就應該先改善該層的工作,不至於無從著手。

2、對等交談

對等是指所處的層級相同,對等交談意指同一層找同一層談,例如:第3層找第3層談、第4層找第4層談,依此類推。所以某一方的第N層只與對方的第N層交談,是否收到、解讀自己所送出的信息即可,完全不必關心對方的第N-1層或第N+1層會如何做,因為那是由一方的第N-1層與第N+1層來處理。

其實,雙方以對等身份交談是常用的規則,這樣的最大好處是簡化了各層所負責的事情。因此,通信協議是對等個體通信時的一切約定。

3、逐層處理,層層負責

既然層次分得很清楚,處理事情時當然應該按部就班,逐層處理,決不允許越過上一層,或是越過下一層。因此,第N層收到數據後,一定先把數據進行處理,才會將數據向上傳送給第N+1層,如果收到第N+1層傳下來的數據,也是處理無誤後才向下傳給第N-1層。

任何一層收到數據時,都可以相信上一層或下一層已經做完它們該做的事,層級的多少還要考慮效率與實際操作的難易,並非層數越多越好。

Ⅶ 典型的計算機網路體系結構有哪些

OSI七層模型、TCP/IP四層模型、五層體系結構

一、OSI七層模型

OSI七層協議模型主要是:應用層(Application)、表示層(Presentation)、會話層(Session)、傳輸層(Transport)、網路層(Network)、數據鏈路層(DataLink)、物理層(Physical)。

二、TCP/IP四層模型

TCP/IP是一個四層的體系結構,主要包括:應用層、運輸層、網際層和網路介面層。從實質上講,只有上邊三層,網路介面層沒有什麼具體的內容。

三、五層體系結構

五層體系結構包括:應用層、運輸層、網路層、數據鏈路層和物理層。五層協議只是OSI和TCP/IP的綜合,實際應用還是TCP/IP的四層結構。為了方便可以把下兩層稱為網路介面層。

(7)計算機網路體系結構層數越多越好擴展閱讀:

世界上第一個網路體系結構是美國IBM公司於1974年提出的,它取名為系統網路體系結構SNA(System Network Architecture)。凡是遵循SNA的設備就稱為SNA設備。這些SNA設備可以很方便地進行互連。此後,很多公司也紛紛建立自己的網路體系結構,這些體系結構大同小異,都採用了層次技術。

Ⅷ 網路分層結構給網路通信帶來了極高的效率,是不是網路分層越多越好為什麼拜託各位了 3Q

並不是越多越好,根據國際通用的模型結構我們把網路分為7層:第一層:物理層(PhysicalLayer),規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和過程的特性,用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講,機械特性規定了網路連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;規程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息是,DTE和DCE雙放在各電路上的動作系列。 在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。 屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。 第二層:數據鏈路層(DataLinkLayer):在物理層提供比特流服務的基礎上,建立相鄰結點之間的數據鏈路,通過差錯控制提供數據幀(Frame)在信道上無差錯的傳輸,並進行各電路上的動作系列。 數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。 在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。 數據鏈路層協議的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。 第三層是網路層(Network layer) 在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點, 確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。 如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。 在這一層,數據的單位稱為數據包(packet)。 網路層協議的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。 第四層是處理信息的傳輸層(Transport layer)。第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。但是,當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法,TCP的數據單元稱為段(segments)而UDP協議的數據單元稱為「數據報(datagrams)」。這個層負責獲取全部信息,因此,它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(最終用戶到最終用戶)的透明的、可靠的數據傳輸服務。所為透明的傳輸是指在通信過程中傳輸層對上層屏蔽了通信傳輸系統的具體細節。 傳輸層協議的代表包括:TCP、UDP、SPX等。 第五層是會話層(Session layer) 這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。 第六層是表示層(Presentation layer) 這一層主要解決用戶信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。 第七層應用層(Application layer),應用層為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。 應用層協議的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

Ⅸ 計算機網路的體系結構

要想讓兩台計算機進行通信,必須使它們採用相同的信息交換規則。我們把在計算機網路中用於規定信息的格式以及如何發送和接收信息的一套規則稱為網路協議(network protocol)或通信協議(communication protocol)。
為了減少網路協議設計的復雜性,網路設計者並不是設計一個單一、巨大的協議來為所有形式的通信規定完整的細節,而是採用把通信問題劃分為許多個小問題,然後為每個小問題設計一個單獨的協議的方法。這樣做使得每個協議的設計、分析、編碼和測試都比較容易。分層模型(layering model)是一種用於開發網路協議的設計方法。本質上,分層模型描述了把通信問題分為幾個小問題(稱為層次)的方法,每個小問題對應於一層。
在計算機網路中要做到有條不紊地交換數據,就必須遵守一些事先約定好的規則。這些規則明確規定了所交換的數據格式以及有關的同步問題。這里所說的同步不是狹義的(即同頻或同頻同相)而是廣義的,即在一定的條件下應當發生什麼事件(如發送一個應答信息),因而同步含有時序的意思。這些為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定稱為網路協議,網路協議也可簡稱為協議。網路協議主要由以下三個要素組成。
① 語法,即數據與控制信息的結構或格式。
② 語義,即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。
③ 同步,即事件實現順序的詳細說明。
網路協議是計算機網路的不可缺少的組成部分。
協議通常有兩種不同的形式。一種是使用便於人來閱讀和理解的文字描述,另一種是使用計算機能夠理解的程序代碼。
對於非常復雜的計算機網路協議,其結構應該是層次式的。分層可以帶來許多好處。
① 各層之間是獨立的。某一層並不需要知道它的下一層是如何實現的,而僅僅需要知道該層通過層間的介面(即界面)所提供的服務。由於每一層只實現一種相對獨立的功能,因而可將一個難以處理的復雜問題分解為若干個較容易處理的更小一些的問題。這樣,整個問題的復雜程度就下降了。
② 靈活性好。當任何一層發生變化時(例如由於技術的變化),只要層間介面關系保持不變,則在這層以上或以下各層均不受影響。此外,對某一層提供的服務還可進行修改。當某層提供的服務不再需要時,甚至可以將這層取消。
③ 結構上可分割開。各層都可以採用最合適的技術來實現。
④ 易於實現和維護。這種結構使得實現和調試一個龐大而又復雜的系統變得易於處理,因為整個的系統已被分解為若干個相對獨立的子系統。
⑤ 能促進標准化工作。因為每一層的功能及其所提供的服務都已有了精確的說明。
分層時應注意使每一層的功能非常明確。若層數太少,就會使每一層的協議太復雜。但層數太多又會在描述和綜合各層功能的系統工程任務時遇到較多的困難。
我們把計算機網路的各層及其協議的集合,稱為網路的體系結構。換種說法,計算機網路的體系結構就是這個計算機網路及其構件所應完成的功能的精確定義。需要強調的是:這些功能究竟是用何種硬體或軟體完成的,則是一個遵循這種體系結構的實現的問題。體系結構的英文名詞architecture的原意是建築學或建築的設計和風格。但是它和一個具體的建築物的概念很不相同。我們也不能把一個具體的計算機網路說成是一個抽象的網路體系結構。總之,體系結構是抽象的,而實現則是具體的,是真正在運行的計算機硬體和軟體。
圖5.8所示是計算機網路體系結構示意圖。其中圖5.8(a)是OSI的七層協議體系結構圖、圖5.8(b)是TCP/IP四層體系結構、圖5.8(c)是五層協議的體系結構。五層協議的體系結構綜合了前兩種體系結構的優點,既簡潔又能將概念闡述清楚。

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