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計算機網路構件精確定義

發布時間:2024-07-12 16:03:13

計算機網路包含著哪幾個方面最主要的功能是什麼

計算機網路的各層及其協議的集合稱為網路的體系結構,也即計算機網路的體系結構就是這個計算機網路及其部件所應完成的功能的精確定義。其具體實現則是靠真正在運行的計算機硬體和軟體

OSI 開放式系統互聯模型是1984年國際標准化組織(ISO)提出的一個參考模型。
OSI 將其定義為七層,即將網路計算機中有關活動信息的任務劃分為七個更小、更易於處理的任務組。一個任務或任務組被分配到一個 OSI 層。每一層都是獨自存在的,因此分配到各層的任務能夠獨立地執行。這樣使得由其中某層提供的解決方案能夠在不影響其他層的情況下被更新。

7 應用層
6 表示層
5 會話層
4 傳輸層
3 網路層
2 數據鏈路層
1 物理層
1、各層的具體描述如下:
7) 應用層 為用戶訪問網路提供用戶介面,為應用程序提供網路服務,它包含了各種用戶使用的協議
6)表示層 用於處理在兩個通信系統中交換信息的表示方式,主要包括數據格式變換、數據的加密與解密、數據壓縮與恢復等功能。
5)會話層 負責維護通信中兩個節點之間的會話連接的建立、維護和斷開,以及數據的交換,並提供會話管理服務。
4 ) 傳輸層
向用戶提供端到端(end-to-end)的數據傳輸服務,實現為上層屏蔽低層的數據傳輸問題。(OSI注重的是可靠的數據傳輸服務) 3)網路層 為分組交換網路上的不同主機提供通信服務,為以分組為單位的數據包通過通信子網選擇適當的路由,並實現擁塞控制、網路互連等功能。
2)數據鏈路層 在物理層提供服務的基礎上,在通信的實體間建立數據鏈路連接,傳輸以幀(frame)為單位的數據包,並採取差錯控制和流量控制的方法,使有差錯的物理線路變成無差錯的數據鏈路。 1) 物理層 利用傳輸介質為通信的網路節點之間建立、維護和釋放物理連接,實現比特流的透明傳輸,進而為數據鏈路層提供數據傳輸服務。

❷ 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。

❸ 什麼是計算機網路

計算機網路的精確定義並未統一。最簡單的定義是:一些互相連接的,自治的計算機的集合。

你可以這樣理解,相互連接在一起的,能相互通信的計算機,並且每台計算機有獨立處理數據的能力(而不是啞終端)。

按覆蓋面積現在可分為4類:廣域網,城域網,接入網,區域網。

❹ 計算機網路包括哪些

對於計算機或計算機網路來說,他包含了很多種硬體設備,如計算機本身、網卡、交換機、路由器等。但硬體本身並不能工作,就像一台新買回來的電腦沒有安裝操作系統(如:Windows XP),它除了會浪費電以外,什麼也幹不了。所以能讓這些硬體設備所工作的是設備所安裝的軟體系統,及「協議」。而這些軟體協議又很多,又很復雜,人們為了把這些復雜的協議讓人更容易操作、理解、學習。就把這些協議按照不同的功能分為七類,及七層,每一層的協議按照自己特定的功能去工作。去實現對數據的傳輸。

首先我們要了解OSI七層模型各層的功能。

第七層:應用層 數據 用戶介面,提供用戶程序「介面」。
第六層:表示層 數據 數據的表現形式,特定功能的實現,如數據加密。
第五層:會話層 數據 允許不同機器上的用戶之間建立會話關系,如WINDOWS
第四層:傳輸層 段 實現網路不同主機上用戶進程之間的數據通信,可靠
與不可靠的傳輸,傳輸層的錯誤檢測,流量控制等。
第三層:網路層 包 提供邏輯地址(IP)、選路,數據從源端到目的端的
傳輸
第二層:數據鏈路層 幀 將上層數據封裝成幀,用MAC地址訪問媒介,錯誤檢測
與修正。
第一層:物理層 比特流 設備之間比特流的傳輸,物理介面,電氣特性等。

下面是對OSI七層模型各層功能的詳細解釋:

OSI七層模型 OSI 七層模型稱為開放式系統互聯參考模型 OSI 七層模型是一種框架性的設計方法
OSI 七層模型通過七個層次化的結構模型使不同的系統不同的網路之間實現可靠的通訊,因此其最主
要的功能使就是幫助不同類型的主機實現數據傳輸
物理層 : 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。在你的桌面P C 上插入網路介面卡,你就建立了計算機連網的基礎。換言之,你提供了一個物理層。盡管物理層不提供糾錯服務,但它能夠設定數據傳輸速率並監測數據出錯率。網路物理問題,如電線斷開,將影響物理層。
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。為了保證傳輸,從網路層接收到的數據被分割成特定的可被物理層傳輸的幀。幀是用來移動數據的結構包,它不僅包括原始數據,還包括發檔叢送方和接收方的網路地址以及糾錯和控制信息。其中的地址確定了幀將發送到何處,而糾錯和控制信息則確保幀無差錯到達。
數據鏈路層的功能獨立於網路和它的節點和所採用的物理層類型,它也不關心是否正在運行 Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。有一些連接設備,如交換機,由於它們要對幀解碼並使用幀信息將數據發送到正確的接收方,所以它們是工作在數據鏈路層的。
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。
網路層通過綜合考慮發送優先權、網路擁塞程度、服務質量以及可選路由的花費來決定從一個網路中節點A 到另一個網路中節點B 的最佳路徑。由於網路層處理路由,而路由器因為即連接網路各段,並智能指導數據傳送,屬於網路層。在網路中,「路由」是基於編址方案、使用模式以及可達性來指引數據的發送。
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。除此之外,傳輸層按照網路能處理的最大尺寸將較長的數據包進行強制分割。例如,乙太網無法接收大於1 5 0 0 位元組的數據包。發送方節點的傳輸層將數據分割成較小的數據片,同時對每一數據片安排一序列號,以便數據到達接收方節點的傳輸層時,能以正確的順序重組。該過程即被稱為排序。
工作在傳輸層的一種服務是 T C P / I P 協議套中的T C P (傳輸控制協議),另一項傳輸層服務是I P X / S P X 協議集的S P X (序列包交換)。
會話層: 負責在網路中的兩亂蠢陪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。
你可能常常聽嘩蠢到有人把會話層稱作網路通信的「交通警察」。當通過撥號向你的 I S P (網際網路服務提供商)請求連接到網際網路時,I S P 伺服器上的會話層向你與你的P C 客戶機上的會話層進行協商連接。若你的電話線偶然從牆上插孔脫落時,你終端機上的會話層將檢測到連接中斷並重新發起連接。會話層通過決定節點通信的優先順序和通信時間的長短來設置通信期限
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。
表示層管理數據的解密與加密,如系統口令的處理。例如:在 Internet上查詢你銀行賬戶,使用的即是一種安全連接。你的賬戶數據在發送前被加密,在網路的另一端,表示層將對接收到的數據解密。除此之外,表示層協議還對圖片和文件格式信息進行解碼和編碼。
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。

❺ 請問什麼是網路體系結構為什麼要定義網路體系結構

計算機網路7層開放系統互聯(open systems interconnection, OSI)標准.其核心內容包含高,中,低三大部分,高層是面向網路應用,低層是面向網路通信的各種功能劃分,而中間層是起信息轉換,信息交換(或轉接)和傳輸路徑選擇等作用,即路由選擇核心.

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.網路協議主要由下列三個要素組成: 語法,語義和同步(指事件實現中順序的詳細說明).
網路的體系結構定義:指計算機網路的各層及其協議的集合(architecture).或精確定義為這個計算機網路及其部件所應完成的功能.計算機網路的體系結構綜合了OSI和TCP/IP的優點,本身由5層組成:應用層,運輸層,網路層,物理層和數據鏈路層.
為的就是安全和有個全世界公用的標准來限制。

❻ 計算機網路

計算機網路的精確定義並未統一。最簡單的定義是:一些互相連接的,自治的計算機的集合。

你可以這樣理解,相互連接在一起的,能相互通信的計算機,並且每台計算機有獨立處理數據的能力(而不是啞終端)。

按覆蓋面積現在可分為4類:廣域網,城域網,接入網,區域網。

網路拓撲結構是計算機靈活組網的依據,客戶不同的需要用不同的組網方式。如果一一回答可以寫一本書。
網橋、路由器、網關
將網路互相連接起來要使用一些中間設備(或中間系統),ISO的術語稱之為中繼(relay)系統。根據中繼系統所在的層次,可以有以下五種中繼系統:
1.物理層(即常說的第一層、層L1)中繼系統,即轉發器(repeater)。
2.數據鏈路層(即第二層,層L2),即網橋或橋接器(bridge)。
3.網路層(第三層,層L3)中繼系統,即路由器(router)。
4.網橋和路由器的混合物橋路器(brouter)兼有網橋和路由器的功能。
5.在網路層以上的中繼系統,即網關(gateway).
當中繼系統是轉發器時,一般不稱之為網路互聯,因為這僅僅是把一個網路擴大了,而這仍然是一個網路。高層網關由於比較復雜,目前使用得較少。因此一般討論網路互連時都是指用交換機和路由器進行互聯的網路。本文主要闡述交換機和路由器及其區別。
2 交換機和路由器
「交換」是今天網路里出現頻率最高的一個詞,從橋接到路由到ATM直至電話系統,無論何種場合都可將其套用,搞不清到底什麼才是真正的交換。其實交換一詞最早出現於電話系統,特指實現兩個不同電話機之間話音信號的交換,完成該工作的設備就是電話交換機。所以從本意上來講,交換只是一種技術概念,即完成信號由設備入口到出口的轉發。因此,只要是和符合該定義的所有設備都可被稱為交換設備。由此可見,「交換」是一個涵義廣泛的詞語,當它被用來描述數據網路第二層的設備時,實際指的是一個橋接設備;而當它被用來描述數據網路第三層的設備時,又指的是一個路由設備。

我們經常說到的乙太網交換機實際是一個基於網橋技術的多埠第二層網路設備,它為數據幀從一個埠到另一個任意埠的轉發提供了低時延、低開銷的通路。
由此可見,交換機內部核心處應該有一個交換矩陣,為任意兩埠間的通信提供通路,或是一個快速交換匯流排,以使由任意埠接收的數據幀從其他埠送出。在實際設備中,交換矩陣的功能往往由專門的晶元(ASIC)完成。另外,乙太網交換機在設計思想上有一個重要的假設,即交換核心的速度非常之快,以致通常的大流量數據不會使其產生擁塞,換句話說,交換的能力相對於所傳信息量而無窮大(與此相反,ATM交換機在設計上的思路是,認為交換的能力相對所傳信息量而言有限)。
雖然乙太網第二層交換機是基於多埠網橋發展而來,但畢竟交換有其更豐富的特性,使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑,而且還使網路更易管理。
而路由器是OSI協議模型的網路層中的分組交換設備(或網路層中繼設備),路由器的基本功能是把數據(IP報文)傳送到正確的網路,包括:
1.IP數據報的轉發,包括數據報的尋徑和傳送;
2.子網隔離,抑制廣播風暴;
3.維護路由表,並與其他路由器交換路由信息,這是IP報文轉發的基礎。
4.IP數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制;
5.實現對IP數據報的過濾和記帳。

對於不同地規模的網路,路由器的作用的側重點有所不同。
在主幹網上,路由器的主要作用是路由選擇。主幹網上的路由器,必須知道到達所有下層網路的路徑。這需要維護龐大的路由表,並對連接狀態的變化作出盡可能迅速的反應。路由器的故障將會導致嚴重的信息傳輸問題。

在地區網中,路由器的主要作用是網路連接和路由選擇,即連接下層各個基層網路單位--園區網,同時負責下層網路之間的數據轉發。

在園區網內部,路由器的主要作用是分隔子網。早期的互連網基層單位是區域網(LAN),其中所有主機處於同一邏輯網路中。隨著網路規模的不斷擴大,區域網演變成以高速主幹和路由器連接的多個子網所組成的園區網。在其中,處個子網在邏輯上獨立,而路由器就是唯一能夠分隔它們的設備,它負責子網間的報文轉發和廣播隔離,在邊界上的路由器則負責與上層網路的連接。

❼ 計算機網路體系結構的概念是什麼

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。在計算機網路中實現通信必須依靠網路通信協議,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。

計算機網路體系結構的標准

由國際化標准組織ISO制定的網路體系結構國際標準是 OSI七層模型,但實際中應用最廣泛的是 TCP/IP體系結構。換句話說,OSI七層模型只是理論上的、官方制定的國際標准,而TCP/IP體系結構才是事實上的國際標准。這看起來是不可理喻的,但這卻是實際存在的,是一些歷史原因造成的,無疑這些原因又是復雜的。

OSI標準的制定者以專家、學者為主,他們缺乏實際經驗和商業驅動力,並且OSI標准自身運行效率也不怎麼好。與此同時,由於Inernet在全世界覆蓋了相當大的范圍,並且佔領市場的標準是TCP/IP體系結構,因此導致OSI標准沒有市場背景,也就只是理論上的成果,並沒有過多地應用於實踐。

❽ 計算機網路體系結構是指什麼

本教程操作環境:windows7系統、Dell G3電腦。
計算機網路體系結構

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喚耐畝之間的埠的集合。在計算機網路中實現通信必須依靠網路通信協議,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。
簡介
計算機網路結構可以從網路體系(Network Architecture)結構,網路組織和網路配置三個方面來描畝賀述。網路體系結構是從功能上來描述,指計算機網路層次結構模型和各層協議的集合;網路組織是從網路的物理結構和網路的實現兩方面來描述;網路配置是從網路應用方面來描述計算機網路的布局、硬體、軟體和通信線路。
計算機網路體系結和森構是計算機網路及其部件所應該完成功能的精確定義。這些功能究竟由何種硬體或軟體完成,是遵循這種體系結構的。體系結構是抽象的,實現是具體的,是運行在計算機軟體和硬體之上的。
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。

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