計算機網路體系結構探討

A. 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)。

(1)計算機網路體系結構探討擴展閱讀：

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。

B. 什麼是計算機網路體系結構

計算機網路體系結構是計算機網路的一種層次結構。它描述了計算機網路中的各個組成部分以及它們如何協同工作，以實現在不同網路節點之間進行數據傳輸和通信。以下是關於計算機網路體系結構的

一、計算機網路體系結構的定義

計算機網路體系結構是一個標准化的框架，用於組織和規范計算機網路中的各個組件及其功能。這種體系結構將復雜的網路系統劃分為不同的層次或模塊，每個層次都有其特定的功能和協議。通過這種分層結構，可以實現網路通信的標准化和模塊化，使得不同廠商和設備能夠無縫連接和通信。

二、計算機網路體系結構的特點

計算機網路體系結構通常採用分層的方法設計，每一層都提供特定的服務並定義明確的介面，以便與相鄰層進行交互。這種分層設計使得網路系統的管理和維護更加便捷，因為每個層次的功能相對獨立且易於理解和處理。同時，這種結構使得新技術和新協議能夠更容易地集成到現有網路中，提高了網路的靈活性和可擴展性。

三、計算機網路體系結構的重要性

計算機網路體系結構對於構建大型網路、實現不同網路之間的互操作性以及提供網路服務的標准化至關重要。通過遵循統一的體系結構標准，不同的網路設備可以無縫地連接在一起，形成一個龐大的網路世界。這些標准包括各種協議、介面和通信規則等，它們共同構成了計算機網路的基礎框架。此外，隨著技術的發展和需求的增長，計算機網路體系結構也在不斷發展和完善，以適應新的技術和應用需求。例如，雲計算、物聯網和大數據等新興技術都對現有的網路體系結構提出了新的挑戰和要求。因此，理解和研究計算機網路體系結構對於適應未來的網路技術發展具有重要意義。

C. 網路體系結構

網路體系結構是指通信系統的整體設計，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。它為網路硬體、軟體、協議、存取控制和拓撲提供標准。主要包括以下幾個層次：

1、物理層（PhysicalLayer）：

規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和規程的特性，用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。

2、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。

3、網路層（Networklayer）：

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，包中封裝有網路層報頭，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。

4、傳輸層（Transportlayer）：

第4層的數據單元也稱作處理信息的傳輸層（Transportlayer）。它為上層提供端到端（最終用戶到最終用戶）的透明的、可靠的數據傳輸服務。所謂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。

5、會話層（Sessionlayer）：

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。

6、表示層（Presentationlayer）：

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。例如圖像格式的顯示，就是由位於表示層的協議來支持。

7、應用層（Applicationlayer）

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。

「網路體系結構」的相關概念：

1、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。

2、語法（syntax）：包括數據格式、編碼及信號電平等。

3、語義（semantics）：包括用於協議和差錯處理的控制信息。

4、定時（timing）：包括速度匹配和排序。

以上內容參考：網路-網路體系結構