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計算機網路每個層次解決局部問題

發布時間:2022-01-25 20:28:18

『壹』 寫出計算機網路OSI模型的七個層次,並簡述個層的作用

看來你很需要 本來不回答0分的
===
網路協議設計者不應當設計一個單一、巨大的協議來為所有形式的通信規定完整的細節,而應把通信問題劃分成多個小問題,然後為每一個小問題設計一個單獨的協議。這樣做使得每個協議的設計、分析、時限和測試比較容易。協議劃分的一個主要原則是確保目標系統有效且效率高。為了提高效率,每個協議只應該注意沒有被其他協議處理過的那部分通信問題;為了主協議的實現更加有效,協議之間應該能夠共享特定的數據結構;同時這些協議的組合應該能處理所有可能的硬體錯誤以及其它異常情況。為了保證這些協議工作的協同性,應當將協議設計和開發成完整的、協作的協議系列(即協議族),而不是孤立地開發每個協議。
在網路歷史的早期,國際標准化組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會(CCITT)共同出版了開放系統互聯的七層參考模型。一台計算機操作系統中的網路過程包括從應用請求(在協議棧的頂部)到網路介質(底部) ,OSI參考模型把功能分成七個分立的層次。圖2.1表示了OSI分層模型。

┌—————┐
│ 應用層 │←第七層
├—————┤
│ 表示層 │
├—————┤
│ 會話層 │
├—————┤
│ 傳輸層 │
├—————┤
│ 網路層 │
├—————┤
│數據鏈路層│
├—————┤
│ 物理層 │←第一層
└—————┘
圖2.1 OSI七層參考模型

OSI模型的七層分別進行以下的操作:

第一層??物理層
第一層負責最後將信息編碼成電流脈沖或其它信號用於網上傳輸。它由計算機和網路介質之間的實際界面組成,可定義電氣信號、符號、線的狀態和時鍾要求、數據編碼和數據傳輸用的連接器。如最常用的RS-232規范、10BASE-T的曼徹斯特編碼以及RJ-45就屬於第一層。所有比物理層高的層都通過事先定義好的介面而與它通話。如乙太網的附屬單元介面(AUI),一個DB-15連接器可被用來連接層一和層二。
第二層??數據鏈路層
數據鏈路層通過物理網路鏈路提供可靠的數據傳輸。不同的數據鏈路層定義了不同的網路和協議特徵,其中包括物理編址、網路拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。物理編址(相對應的是網路編址)定義了設備在數據鏈路層的編址方式;網路拓撲結構定義了設備的物理連接方式,如匯流排拓撲結構和環拓撲結構;錯誤校驗向發生傳輸錯誤的上層協議告警;數據幀序列重新整理並傳輸除序列以外的幀;流控可能延緩數據的傳輸,以使接收設備不會因為在某一時刻接收到超過其處理能力的信息流而崩潰。數據鏈路層實際上由兩個獨立的部分組成,介質存取控制(Media Access Control,MAC)和邏輯鏈路控制層(Logical Link Control,LLC)。MAC描述在共享介質環境中如何進行站的調度、發生和接收數據。MAC確保信息跨鏈路的可靠傳輸,對數據傳輸進行同步,識別錯誤和控制數據的流向。一般地講,MAC只在共享介質環境中才是重要的,只有在共享介質環境中多個節點才能連接到同一傳輸介質上。IEEE MAC規則定義了地址,以標識數據鏈路層中的多個設備。邏輯鏈路控制子層管理單一網路鏈路上的設備間的通信,IEEE 802.2標準定義了LLC。LLC支持無連接服務和面向連接的服務。在數據鏈路層的信息幀中定義了許多域。這些域使得多種高層協議可以共享一個物理數據鏈路。
第三層??網路層
網路層負責在源和終點之間建立連接。它一般包括網路尋徑,還可能包括流量控制、錯誤檢查等。相同MAC標準的不同網段之間的數據傳輸一般只涉及到數據鏈路層,而不同的MAC標准之間的數據傳輸都涉及到網路層。例如IP路由器工作在網路層,因而可以實現多種網路間的互聯。
第四層??傳輸層
傳輸層向高層提供可靠的端到端的網路數據流服務。傳輸層的功能一般包括流控、多路傳輸、虛電路管理及差錯校驗和恢復。流控管理設備之間的數據傳輸,確保傳輸設備不發送比接收設備處理能力大的數據;多路傳輸使得多個應用程序的數據可以傳輸到一個物理鏈路上;虛電路由傳輸層建立、維護和終止;差錯校驗包括為檢測傳輸錯誤而建立的各種不同結構;而差錯恢復包括所採取的行動(如請求數據重發),以便解決發生的任何錯誤。傳輸控制協議(TCP)是提供可靠數據傳輸的TCP/IP協議族中的傳輸層協議。
第五層??會話層
會話層建立、管理和終止表示層與實體之間的通信會話。通信會話包括發生在不同網路應用層之間的服務請求和服務應答,這些請求與應答通過會話層的協議實現。它還包括創建檢查點,使通信發生中斷的時候可以返回到以前的一個狀態。
第六層??表示層
表示層提供多種功能用於應用層數據編碼和轉化,以確保以一個系統應用層發送的信息可以被另一個系統應用層識別。表示層的編碼和轉化模式包括公用數據表示格式、性能轉化表示格式、公用數據壓縮模式和公用數據加密模式。
公用數據表示格式就是標準的圖像、聲音和視頻格式。通過使用這些標准格式,不同類型的計算機系統可以相互交換數據;轉化模式通過使用不同的文本和數據表示,在系統間交換信息,例如ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美國標准信息交換碼);標准數據壓縮模式確保原始設備上被壓縮的數據可以在目標設備上正確的解壓;加密模式確保原始設備上加密的數據可以在目標設備上正確地解密。
表示層協議一般不與特殊的協議棧關聯,如QuickTime是Applet計算機的視頻和音頻的標准,MPEG是ISO的視頻壓縮與編碼標准。常見的圖形圖像格式PCX、GIF、JPEG是不同的靜態圖像壓縮和編碼標准。
第七層??應用層
應用層是最接近終端用戶的OSI層,這就意味著OSI應用層與用戶之間是通過應用軟體直接相互作用的。注意,應用層並非由計算機上運行的實際應用軟體組成,而是由向應用程序提供訪問網路資源的API(Application Program Interface,應用程序介面)組成,這類應用軟體程序超出了OSI模型的范疇。應用層的功能一般包括標識通信夥伴、定義資源的可用性和同步通信。因為可能丟失通信夥伴,應用層必須為傳輸數據的應用子程序定義通信夥伴的標識和可用性。定義資源可用性時,應用層為了請求通信而必須判定是否有足夠的網路資源。在同步通信中,所有應用程序之間的通信都需要應用層的協同操作。
OSI的應用層協議包括文件的傳輸、訪問及管理協議(FTAM) ,以及文件虛擬終端協議(VIP)和公用管理系統信息(CMIP)等。

2.2 TCP/IP分層模型

TCP/IP分層模型(TCP/IP Layening Model)被稱作網際網路分層模型(Internet Layering Model)、網際網路參考模型(Internet Reference Model)。圖2.2表示了TCP/IP分層模型的四層。
┌————————┐┌—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬—┐
│ ││D│F│W│F│H│G│T│I│S│U│ │
│ ││N│I│H│T│T│O│E│R│M│S│其│
│第四層,應用層 ││S│N│O│P│T│P│L│C│T│E│ │
│ ││ │G│I│ │P│H│N│ │P│N│ │
│ ││ │E│S│ │ │E│E│ │ │E│它│
│ ││ │R│ │ │ │R│T│ │ │T│ │
└————————┘└—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴—┘
┌————————┐┌—————————┬———————————┐
│第三層,傳輸層 ││ TCP │ UDP │
└————————┘└—————————┴———————————┘
┌————————┐┌—————┬————┬——————————┐
│ ││ │ICMP│ │
│第二層,網間層 ││ └————┘ │
│ ││ IP │
└————————┘└—————————————————————┘
┌————————┐┌—————————┬———————————┐
│第一層,網路介面││ARP/RARP │ 其它 │
└————————┘└—————————┴———————————┘
圖2.2 TCP/IP四層參考模型
TCP/IP協議被組織成四個概念層,其中有三層對應於ISO參考模型中的相應層。ICP/IP協議族並不包含物理層和數據鏈路層,因此它不能獨立完成整個計算機網路系統的功能,必須與許多其他的協議協同工作。
TCP/IP分層模型的四個協議層分別完成以下的功能:
第一層??網路介面層
網路介面層包括用於協作IP數據在已有網路介質上傳輸的協議。實際上TCP/IP標准並不定義與ISO數據鏈路層和物理層相對應的功能。相反,它定義像地址解析協議(Address Resolution Protocol,ARP)這樣的協議,提供TCP/IP協議的數據結構和實際物理硬體之間的介面。
第二層??網間層
網間層對應於OSI七層參考模型的網路層。本層包含IP協議、RIP協議(Routing Information Protocol,路由信息協議),負責數據的包裝、定址和路由。同時還包含網間控制報文協議(Internet Control Message Protocol,ICMP)用來提供網路診斷信息。
第三層??傳輸層
傳輸層對應於OSI七層參考模型的傳輸層,它提供兩種端到端的通信服務。其中TCP協議(Transmission Control Protocol)提供可靠的數據流運輸服務,UDP協議(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用戶數據報服務。
第四層??應用層
應用層對應於OSI七層參考模型的應用層和表達層。網際網路的應用層協議包括Finger、Whois、FTP(文件傳輸協議)、Gopher、HTTP(超文本傳輸協議)、Telent(遠程終端協議)、SMTP(簡單郵件傳送協議)、IRC(網際網路中繼會話)、NNTP(網路新聞傳輸協議)等,這也是本書將要討論的重點。

『貳』 網路體系結構為什麼要採用分層次的結構

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)。


1、網路體系結構(network architecture):是計算機之間相互通信的層次,以及各層中的協議和層次之間介面的集合。

2、網路協議:是計算機網路和分布系統中互相通信的對等實體間交換信息時所必須遵守的規則的集合。

3、語法(syntax):包括數據格式、編碼及信號電平等。

4、語義(semantics):包括用於協議和差錯處理的控制信息。

5、定時(timing):包括速度匹配和排序。

計算機網路是一個非常復雜的系統,需要解決的問題很多並且性質各不相同。所以,在ARPANET設計時,就提出了「分層」的思想,即將龐大而復雜的問題分為若干較小的易於處理的局部問題。

『叄』 計算機網路有那幾個層次~

1、應用層

與其它計算機進行通訊的一個應用,它是對應應用程序的通信服務的。例如,一個沒有通信功能的字處理程序就不能執行通信的代碼,從事字處理工作的程序員也不關心OSI的第7層。但是,如果添加了一個傳輸文件的選項,那麼字處理器的程序就需要實現OSI的第7層。示例:TELNET,HTTP,FTP,NFS,SMTP等。

2、表示層

這一層的主要功能是定義數據格式及加密。例如,FTP允許你選擇以二進制或ASCII格式傳輸。如果選擇二進制,那麼發送方和接收方不改變文件的內容。如果選擇ASCII格式,發送方將把文本從發送方的字元集轉換成標準的ASCII後發送數據。在接收方將標準的ASCII轉換成接收方計算機的字元集。示例:加密,ASCII等。

3、會話層

它定義了如何開始、控制和結束一個會話,包括對多個雙向消息的控制和管理,以便在只完成連續消息的一部分時可以通知應用,從而使表示層看到的數據是連續的,在某些情況下,如果表示層收到了所有的數據,則用數據代表表示層。示例:RPC,SQL等。

4、傳輸層

這層的功能包括是否選擇差錯恢復協議還是無差錯恢復協議,及在同一主機上對不同應用的數據流的輸入進行復用,還包括對收到的順序不對的數據包的重新排序功能。示例:TCP,UDP,SPX。

5、網路層

這層對端到端的包傳輸進行定義,它定義了能夠標識所有結點的邏輯地址,還定義了路由實現的方式和學習的方式。為了適應最大傳輸單元長度小於包長度的傳輸介質,網路層還定義了如何將一個包分解成更小的包的分段方法。示例:IP,IPX等。

6、數據鏈路層

它定義了在單個鏈路上如何傳輸數據。這些協議與被討論的各種介質有關。示例:ATM,FDDI等。

7、物理層

OSI的物理層規范是有關傳輸介質的特性,這些規范通常也參考了其他組織制定的標准。連接頭、幀、幀的使用、電流、編碼及光調制等都屬於各種物理層規范中的內容。物理層常用多個規范完成對所有細節的定義。示例:Rj45,802.3等。

『肆』 計算機網路系統分層結構的優點是什麼

1、分層結構將應用系統正交地劃分為若干層,每一層只解決問題的一部分,通過各層的協作提供整體解決方案。大的問題被分解為一系列相對獨立的子問題,局部化在每一層中,這樣就有效的降低了單個問題的規模和復雜度,實現了復雜系統的第一步也是最為關鍵的一步分解。

2、分層結構具有良好的可擴展性,為應用系統的演化增長提供了一個靈活的框架,具有良好的可擴展性。增加新的功能時,無須對現有的代碼做修改,業務邏輯可以得到最大限度的重用。同時,層與層之間可以方便地插入新的層來擴展應用。

3、分層架構易於維護。在對系統進行分解後,不同的功能被封裝在不同的層中,層與層之間的耦合顯著降低。因此在修改某個層的代碼時,只要不涉及層與層之間的介面,就不會對其他層造成嚴重影響。

(4)計算機網路每個層次解決局部問題擴展閱讀:

體系結構:

計算機網路是一個復雜的具有綜合性技術的系統,為了允許不同系統實體互連和互操作,不同系統的實體在通信時都必須遵從相互均能接受的規則,這些規則的集合稱為協議(Protocol)。

系統指計算機、終端和各種設備。實體指各種應用程序,文件傳輸軟體,資料庫管理系統,電子郵件系統等。互連指不同計算機能夠通過通信子網互相連接起來進行數據通信。

互操作指不同的用戶能夠在通過通信子網連接的計算機上,使用相同的命令或操作,使用其它計算機中的資源與信息,就如同使用本地資源與信息一樣。計算機網路體系結構為不同的計算機之間互連和互操作提供相應的規范和標准。

『伍』 計算機網路由哪些部分組成試述這種層次結構觀的特點以及各層的作用是什麼

三個主要的組成部分:1若干個主機,它們向各用戶提供各種服務。2一個通信子網,它是由一些專用的通信處理機和連接這些節點的通信鏈路所組成。3一系列協議。這些協議是為在主機和主機之間或主機和子網或各節點之間的通信而採用的。

『陸』 關於計算機網路的層次問題

不是形成了更高的一層,TCPIP 和OSI 的分層 都是讓設備,數據,網路 應用 分得更細化,每一層都是獨立存在的,下層給上層提供服務。

源自網路:請參考

建立七層模型的主要目的是為解決異種網路互連時所遇到的兼容性問題。
它的最大優點是將服務、介面和協議這三個概念明確地區分開來:
服務說明某一層為上一層提供一些什麼功能,介面說明上一層如何使用下層的服務,而協議涉及如何實現本層的服務;
這樣各層之間具有很強的獨立性,互連網路中各實體採用什麼樣的協議是沒有限制的,只要向上提供相同的服務並且不改變相鄰層的介面就可以了。
網路七層的劃分也是為了使網路的不同功能模塊(不同層次)分擔起不同的職責,從而帶來如下好處:

● 減輕問題的復雜程度,一旦網路發生故障,可迅速定位故障所處層次,便於查找和糾錯;

● 在各層分別定義標准介面,使具備相同對等層的不同網路設備能實現互操作,各層之間則相對獨立,一種高層協議可放在多種低層協議上運行;

● 能有效刺激網路技術革新,因為每次更新都可以在小范圍內進行,不需對整個網路動大手術;

● 便於研究和教學

『柒』 計算機網路上邏輯上劃分幾個層次每個層次的功能是什麼

七層: 物理層 、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

1、物理層功能 : O S I 模型的最低層或第一層,該層包括物理連網媒介,如電纜連線連接器。物理層的協議產生並檢測電壓以便發送和接收攜帶數據的信號;

2、數據鏈路層: O S I 模型的第二層,它控制網路層與物理層之間的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理線路上進行數據的可靠傳遞;

3、網路層: O S I 模型的第三層,其主要功能是將網路地址翻譯成對應的物理地址,並決定如何將數據從發送方路由到接收方;

4、傳輸層: O S I 模型中最重要的一層。傳輸協議同時進行流量控制或是基於接收方可接收數據的快慢程度規定適當的發送速率;

5、會話層: 負責在網路中的兩節點之間建立和維持通信。 會話層的功能包括:建立通信鏈接,保持會話過程通信鏈接的暢通,同步兩個節點之間的對 話,決定通信是否被中斷以及通信中斷時決定從何處重新發送;

6、表示層: 應用程序和網路之間的翻譯官,在表示層,數據將按照網路能理解的方案進行格式化;這種格式化也因所使用網路的類型不同而不同;

7、應用層: 負責對軟體提供介面以使程序能使用網路服務。術語「應用層」並不是指運行在網路上的某個特別應用程序 ,應用層提供的服務包括文件傳輸、文件管理以及電子郵件的信息處理。

『捌』 計算機網路中網頁打不開,五個層次是哪一層出錯分析其原因

首先internet是四層結構的,ISO是七層的

判斷哪一層的問題,首先判斷路由有沒有問題,這是三層的,ping自己的網關——檢查是否到網關的通信有問題,
ping DNS伺服器,如果能ping通說明到互聯網的路由沒問題

使用nslookup www..com看是否能解析到網路的IP地址,解析不到就是DNS的問題(應用層),換一個DNS試試,如果解析得到的話瀏覽器打不開,那就是用telnet www..com 80,如果能進去就說明TCP層是沒問題的。如果能夠聯通就是你瀏覽器的問題了(應用層)。
如果連telnet測試都通不過那可能是你的防火牆阻攔的到外面80埠的訪問。
以上測試都是在其上一測試成功基礎上下的結論。
可以拿分了嗎?樓主。

『玖』 計算機網路層次體系結構優缺點

OSI參考模型分為:應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層和物理層;TCP/IP參考模型分為:應用層、傳輸層、互聯層和主機-網路層。
層次是人們處理復雜問題的基本方法。人們對於一些難以處理的復雜問題,通常是分解為若干個容易處理的小問題。如,在郵政通信系統中,全國乃至世界各地億萬人民之間的信件需要傳送,解決這個復雜問題的基本方法是:將總體要實現的功能分配在不同的層次,每個層次要完成的服務以及要實現的過程都有明確的規定;不同地區的系統分為相同的層次,不同系統的同層次具有相同的功能。
計算機網路的層次與此相似,這樣大大降低了處理復雜問題的難度,對復雜問題「分而治之」。

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