计算机网络分层及各层作用

1. 计算机网络由哪两部分组成,各自的作用是什么

1、计算机网络分成通信子网和资源子网两部分。

通信子网的功能：负责全网的数据通信；

资源子网的功能：提供各种网络资源和网络服务，实现网络的资源共享。

2、网络硬件系统和网络软件系统。

网络硬件系统：主要包括有：网络服务器、网络工作站、网络适配器、传输介质等。

网络软件系统：主要包括有：网络操作系统软件、网络通信协议、网络工具软件、网络应用软件等。

(1)计算机网络分层及各层作用扩展阅读：

一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。若按此定义，则早期的面向终端的网络都不能算是计算机网络，而只能称为联机系统（因为那时的许多终端不能算是自治的计算机）。

但随着硬件价格的下降，许多终端都具有一定的智能，因而“终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。若用微型计算机作为终端使用，按上述定义，则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。

从用户角度看，计算机网络是这样定义的：存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。由它调用完成用户所调用的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样，对用户是透明的。

一个比较通用的定义是：利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来，以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。

从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说，计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。

最简单的计算机网络就只有两台计算机和连接它们的一条链路，即两个节点和一条链路。

2. TCP/IP有哪几层，各层的功能是什么

TCP/IP是有共网络接口层，网络层，运输层和应用层共四层协议系统。

第一层是应用层，功能是服务于应用进程的，就是向用户提供数据加上编码和对话对的控制。

第二层是运输层，功能是能够解决诸如端到端可靠性和保证数据按照正确的顺序到达。包括所给数据应该送给哪个应用程序。

第三层是网络层，功能是进行网络连接的建立，和终止及IP地址的寻找最佳途径等功能。

第四层是网络接口层，功能是传输数据的物理媒介，是数据包从一个设备的网络层传输到另外一个设备的网络层的方法。还有控制组成网络的硬件设备。

(2)计算机网络分层及各层作用扩展阅读：

TCP/IP协议不仅仅指的是TCP和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

TCP/IP协议产生过程为：

（1）1973年，卡恩与瑟夫开发出了TCP/IP协议中最核心的两个协议：TCP协议和IP协议。

（2）1974年12月，卡恩与瑟夫正式发表了TCP/IP协议并对其进行了详细的说明。同时，为了验证TCP/IP协议的可用性，使一个数据包由一端发出，在经过近10万km的旅程后到达服务端。

在这次传输中，数据包没有丢失一个字节，这成分说明了TCP/IP协议的成功。

（3）1983年元旦，TCP/IP协议正式替代NCP，从此以后TCP/IP成为大部分因特网共同遵守的一种网络规则。

（4）1984年，TCP/IP协议得到美国国防部的肯定，成为多数计算机共同遵守的一个标准。

（5）2005年9月9日卡恩和瑟夫由于他们对于美国文化做出的卓越贡献被授予总统自由勋章。

TCP/IP协议能够迅速发展起来并成为事实上的标准，是它恰好适应了世界范围内数据通信的需要。它有以下特点：

（1）协议标准是完全开放的，可以供用户免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。

（2）独立于网络硬件系统，可以运行在广域网，更适合于互联网。

（3）网络地址统一分配，网络中每一设备和终端都具有一个唯一地址。

（4）高层协议标准化，可以提供多种多样可靠网络服务。

参考资料：网络——TCP/IP协议

3. 计算机网络分为几层

第一层：物理层
解决两个硬件之间怎么通信的问题，常见的物理媒介有光纤、电缆、中继器等。它主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速消手率等。
第二层：数据链路层
数据链路层从网络层接收数据包，数据包
包含发送方和接收方的IP地址。数据链路层执行两个基本功能。它允许上层使用成帧之类的各种技术来访问介质，控制如何放置和接收来自介质的数据。
第三层：网络层
传输层将数据段传递到网络层。网络层用于将接收到的数据段从一漏敬台计算机传输到位于不同网络中的另一台计算机。网络层的数据单元称为数据包，网络层的功能是逻辑寻址、路由和路径确定。
第四层：传输层
OSI下3层的主要任务是数据通信，上3层的任务是数据处理，传输层是第四层，因此该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁，起到承上启下的作用。
第五层：会话层
是用户应用程序和网络之间的接口，主要任务是组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。
第六层：表示层
表示层指从应用层接收数据，这些数据是以字符和数字的形式出现的，表示层将这些数据转换成为机器返桥慎可以理解的二进制格式，也就是封装数据和格式化数据，例如将ASCII码转化为别的编码，这个功能称为“翻译”。
第七层：应用层
是OSI参考模型的最高层，它使计算机用户以及各种应用程序和网络之间的接口，是网络应用程序所使用的，例如HTTPS协议、HTTP协议，应用层是通过协议为网络提供服务，执行用户的活动。

4. 网络分层设计分为接入层，汇聚层和核心层，请问这三层的作用分别是什么

1、接入层

接入层利用光纤、双绞线、同轴电缆、无线接入技术等传输介质，实现与用户连接，并进行业务和带宽的分配。接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。

2、汇聚层

汇聚层为接入层提供基于策略的连接,如地址合并，协议过滤,路由服务，认证管理等。通过网段划分(如VLAN)与网络隔离，可以防止某些网段的问题蔓延和影响到核心层。汇聚层同时也可以提供接入层虚拟网之间的互连，控制和限制接入层对核心层的访问，保证核心层的安全和稳定。

3、核心层

核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输，骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。核心层一直被认为是所有流量的最终承受者和汇聚者，所以对核心层的设计以及网络设备的要求十分严格。核心层设备将占投资的主要部分。 核心层需要考虑冗余设计。核心层可以使网络的拓展性更强。

(4)计算机网络分层及各层作用扩展阅读

三层网络结构基于性能瓶颈和网络利用率等等的原因，资深的网络设计师都在探索新的数据中心的拓扑结构。

三层网络结构数据中心网络传输模式是不断地改变的。大多数网络都是纵向（north-south）的传输模式-主机与网络中的其它非相同网段的主机通信都是设备-交换机-路由到达目的地。同时，三层网络结构在同一个网段的主机通常连接到同一个交换机，可以直接相互通讯。

5. 简述OSI参考模型的各层及各层的功能

ISO/OSI参考模型各层功能：

1、物理层功能：物理层是OSI参考模型的最低层，它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。

2、数据链路层：数据链路层是为网络层提供服务的，解决两个相邻结点之间的通信问题。

3、网络层：网络层是为传输层提供服务的，传送的协议数据单元称为数据包或分组。

4、传输层：传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和流量控制等问题。

5、会话层：会话层主要功能是管理和协调不同主机上各种进程之间的通信（对话），即负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。

6、表示层：表示层处理流经结点的数据编码的表示方式问题，以保证一个系统应用层发出的信息可被另一系统的应用层读出。。

7、应用层：应用层是OSI参考模型的最高层，是用户与网络的接口。

服务与接口

在OSI分层结构模型中，每一层实体为相邻的上一层实体提供的通信功能称为服务。N层实体利用N-1层实体所提供的服务，向N+I层实体提供功能更强大的服务。这可以概括为“服务是垂直的”。例如，传输层实体利用网络层实体的服务，向应用层实体提供网页传输服务。

在OSI模型中，各层之间的接口都有统一的规则。N层的服务访问点SAP(Service Access Point)是N层实体提供服务给N+1层的地方，SAP可以理解为下层实体之间的逻辑传输通道。每一层的SAP都有一个唯一标明它的地址。一个N层可能存在多个SAP。

以上内容参考：网络-OSI参考模型

6. 分别用一句话描述计算机网络7层结构每层的用处

物理层：规范电压及提供电接口。
数据链路层：差错校验、流量控制、链路管理。
网络层 ：寻址、路由选择。
传输层：建立端到端连接。
会话层：建立、管理、维护会话。
表示层：转换数据格式及数据加密
应用层：提供各种应用程序接口。

7. 3层分层网络设计模型中各层的功能是什么

1、核心层：网络的高速交换主干

2、汇聚层：提供基于策略的连接

3、接入层：将工作站接入网络

三层网络架构采用层次化模型设计，即将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。

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核心层：核心层是网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性：可靠性、高效性、冗余性、容错性、可管理性、适应性、低延时性等。

在核心层中，应该采用高带宽的千兆以上交换机。因为核心层是网络的枢纽中心，重要性突出。核心层设备采用双机冗余热备份是非常必要的，也可以使用负载均衡功能，来改善网络性能。

汇聚层：汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”，就是在工作站接入核心层前先做汇聚，以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。

在汇聚层中，应该选用支持三层交换技术和VLAN的交换机，以达到网络隔离和分段的目的。

接入层：接入层向本地网段提供工作站接入。在接入层中，减少同一网段的工作站数量，能够向工作组提供高速带宽。接入层可以选择不支持VLAN和三层交换技术的普通交换机。

网络—三层网络结构

8. osi参考模型分为哪几层各层的功能是什么

OSI参考模型分为7层。OSl参考模型中从低到高依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

1、物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传送比特流。

2、数据链路层将数据分帧，并处理流控制，以实现介质访问控制。

3、传输层为会话层用户提供一个端到端的可靠、透明和优化的数据传输服务机制。

4、应用层为特定类型的网络应用提供了访问OSI环境的手段。

5、会话层负责验证访问和会话管理。解除或建立与别的接点的联系，没有协议。

6、表示层的功能包括数据格式化，代码转换，数据加密，没有协议。

7、应用层的功能有文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端 TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet。

OSI 分层的好处：

1、每一层更改不会影响其他层。

2、有利于网络设备厂商生产出标准的网络设备。

举个例子：其实网上买东西的过程就很类似于OSI模型。顾客在淘宝店看到了 一款家具，顾客就联系卖家，我要什么款式，什么颜色的，什么型号，价格，然后顾客就拍下家具支付，厂家这边就找人打包，打完包后就得把箱子编上号，打包完成后就找快递员来取货。

快递员就会在箱子上写上寄件人，收件人，手机等，每一个箱子上都贴上；然后快递员就把箱子搬到中转站，快递公司的中转站每天都有一辆汽车把货物运往火车站（假如是厂家在北京，顾客在深圳，），这里快递公司中转站的汽车就把箱子运往北京火车站。

第二天，货物就达到深圳火车站，那么快递公司的汽车就把货物从深圳火车站运往快递公司深圳的中转站，然后再由快递员根据单号送到顾客的家里，厂家就会派人去组装家具，最终家具完整的呈现在顾客的眼前。分层就各负责各的工作。

每一层只关心自己那一层的事情。不关心其他的，就如快递员不关心里面是什么东西，货运员连寄件人收件人都不看，他就负责每天从中转站运到火车站就完事了，比如每天运两次，有一件他也运。

9. 简述计算机网络的组成,以及各个组成部分的作用

计算机网络由七层组成：

1、物理层：传递信息需要利用一些物理传输媒体，如双绞线、同轴电缆、光纤等。物理层的任务就是为上层提供一个物理的连接，以及该物理连接表现出来的机械、电气、功能和过程特性，实现透明的比特流传输。

2、数据链路层：数据链路层负责在2个相邻的结点之间的链路上实现无差错的数据帧传输。在接收方接收到数据出错时要通知发送方重发，直到这一帧无差错地到达接收结点，数据链路层就是把一条有可能出错的实际链路变成让网络层看起来像不会出错的数据链路。

3、网络层：网络中通信的2个计算机之间可能要经过许多结点和链路，还可能经过几个通信子网。网络层数据传输的单位是分组。网络层的主要任务是为要传输的分组选择一条合适的路径，使发送分组能够正确无误地按照给定的目的地址找到目的主机，交付给目的主机的传输层。

4、传输层：传输层的主要任务是通过通信子网的特性，最佳地利用网络资源，并以可靠与经济的方式为2个端系统的会话层之间建立一条连接通道，以透明地传输报文。传输层向上一层提供一个可靠的端到端的服务，使会话层不知道传输层以下的数据通信的细节。

5、会话层：在会话层以及以上各层中，数据的传输都以报文为单位，会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立以及维护应用之间的通信机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

6、表示层：这一层主要解决用户信息的语法表示问题。它将要交换的数据从适合某一用户的抽象语法，转换为适合OSI内部表示使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩、加密和解密等工作都由表示层负责。

7、应用层：这是OSI参考模型的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需求，以及提供网络与用户软件之间的接口服务。

(9)计算机网络分层及各层作用扩展阅读：

传输层作为整个计算机网络的核心，是惟一负责总体数据传输和控制的一层。因为网络层不一定保证服务的可靠，而用户也不能直接对通信子网加以控制，因此在网络层之上，加一层即传输层以改善传输质量。

传输层利用网络层提供的服务，并通过传输层地址提供给高层用户传输数据的通信端口，使系统间高层资源的共享不必考虑数据通信方面和不可靠的数据传输方面的问题。