1. 网络结构分层有哪些
OSI是Open System Interconnection 的缩写,意为开放式系统互联参考模型。在OSI出现之前,计算机网络中存在众多的体系结构,其中以IBM公司的SNA(系统网络体系结构)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)数字网络体系结构最为着名。为了解决不同体系结构的网络的互联问题,国际标准化组织ISO(注意不要与OSI搞混)于1981年制定了开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。这个模型把网络通信的工作分为7层,它们由低到高分别是物理层(Physical Layer),数据链路层(Data Link Layer),网络层(Network Layer),传输层(Transport Layer),会话层(Session Layer),表示层(Presen tation Layer)和应用层(Application Layer)。第一层到第三层属于OSI参考模型的低三层,负责创建网络通信连接的链路;第四层到第七层为OSI参考模型的高四层,具体负责端到端的数据通信。每层完成一定的功能,每层都直接为其上层提供服务,并且所有层次都互相支持,而网络通信则可以自上而下(在发送端)或者自下而上(在接收端)双向进行。当然并不是每一通信都需要经过OSI的全部七层,有的甚至只需要双方对应的某一层即可。物理接口之间的转接,以及中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可;而路由器与路由器之间的连接则只需经过网络层以下的三层即可。总的来说,双方的通信是在对等层次上进行的,不能在不对称层次上进行通信。
OSI 标准制定过程中采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题,这就是分层的体系结构办法。在OSI中,采用了三级抽象,既体系结构,服务定义,协议规格说明。
OSI的七层结构
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ISO将整个通信功能划分为七个层次,划分层次的原则是:
1、网中各节点都有相同的层次。
2、不同节点的同等层次具有相同的功能。
3、同一节点能相邻层之间通过接口通信。
4、每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务。
5、不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。
第一层:物理层(PhysicalLayer),规定通信设备的机械的、电气的、功能的和规程的特性,用以建立、维护和拆除物理链路连接。具体地讲,机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等;电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等;功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义,即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能;规程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程,是指在物理连接的建立、维护、交换信息时,DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。
在这一层,数据的单位称为比特(bit)。
属于物理层定义的典型规范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
第二层:数据链路层(DataLinkLayer):在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
在这一层,数据的单位称为帧(frame)。
数据链路层协议的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。
第三层是网络层(Network layer)
在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点, 确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包,包中封装有网络层包头,其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。
如果你在谈论一个IP地址,那么你是在处理第3层的问题,这是“数据包”问题,而不是第2层的“帧”。IP是第3层问题的一部分,此外还有一些路由协议和地址解析协议(ARP)。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
在这一层,数据的单位称为数据包(packet)。
网络层协议的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。
第四层是处理信息的传输层(Transport layer)。第4层的数据单元也称作数据包(packets)。但是,当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法,TCP的数据单元称为段(segments)而UDP协议的数据单元称为“数据报(datagrams)”。这个层负责获取全部信息,因此,它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。第4层为上层提供端到端(最终用户到最终用户)的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。
传输层协议的代表包括:TCP、UDP、SPX等。
第五层是会话层(Session layer)
这一层也可以称为会晤层或对话层,在会话层及以上的高层次中,数据传送的单位不再另外命名,统称为报文。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和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。
第六层是表示层(Presentation layer)
这一层主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法,转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。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。例如图像格式的显示,就是由位于表示层的协议来支持。
第七层应用层(Application layer),应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
应用层协议的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。
通过 OSI 层,信息可以从一台计算机的软件应用程序传输到另一台的应用程序上。例如,计算机 A 上的应用程序要将信息发送到计算机 B 的应用程序,则计算机 A 中的应用程序需要将信息先发送到其应用层(第七层),然后此层将信息发送到表示层(第六层),表示层将数据转送到会话层(第五层),如此继续,直至物理层(第一层)。在物理层,数据被放置在物理网络媒介中并被发送至计算机 B 。计算机 B 的物理层接收来自物理媒介的数据,然后将信息向上发送至数据链路层(第二层),数据链路层再转送给网络层,依次继续直到信息到达计算机 B 的应用层。最后,计算机 B 的应用层再将信息传送给应用程序接收端,从而完成通信过程。下面图示说明了这一过程。
OSI 的七层运用各种各样的控制信息来和其他计算机系统的对应层进行通信。这些控制信息包含特殊的请求和说明,它们在对应的 OSI 层间进行交换。每一层数据的头和尾是两个携带控制信息的基本形式。
对于从上一层传送下来的数据,附加在前面的控制信息称为头,附加在后面的控制信息称为尾。然而,在对来自上一层数据增加协议头和协议尾,对一个 OSI 层来说并不是必需的。
当数据在各层间传送时,每一层都可以在数据上增加头和尾,而这些数据已经包含了上一层增加的头和尾。协议头包含了有关层与层间的通信信息。头、尾以及数据是相关联的概念,它们取决于分析信息单元的协议层。例如,传输层头包含了只有传输层可以看到的信息,传输层下面的其他层只将此头作为数据的一部分传递。对于网络层,一个信息单元由第三层的头和数据组成。对于数据链路层,经网络层向下传递的所有信息即第三层头和数据都被看作是数据。换句话说,在给定的某一 OSI 层,信息单元的数据部分包含来自于所有上层的头和尾以及数据,这称之为封装。
例如,如果计算机 A 要将应用程序中的某数据发送至计算机 B ,数据首先传送至应用层。 计算机 A 的应用层通过在数据上添加协议头来和计算机 B 的应用层通信。所形成的信息单元包含协议头、数据、可能还有协议尾,被发送至表示层,表示层再添加为计算机 B 的表示层所理解的控制信息的协议头。信息单元的大小随着每一层协议头和协议尾的添加而增加,这些协议头和协议尾包含了计算机 B 的对应层要使用的控制信息。在物理层,整个信息单元通过网络介质传输。
计算机 B 中的物理层收到信息单元并将其传送至数据链路层;然后 B 中的数据链路层读取计算机 A 的数据链路层添加的协议头中的控制信息;然后去除协议头和协议尾,剩余部分被传送至网络层。每一层执行相同的动作:从对应层读取协议头和协议尾,并去除,再将剩余信息发送至上一层。应用层执行完这些动作后,数据就被传送至计算机 B 中的应用程序,这些数据和计算机 A 的应用程序所发送的完全相同 。
一个 OSI 层与另一层之间的通信是利用第二层提供的服务完成的。相邻层提供的服务帮助一 OSI 层与另一计算机系统的对应层进行通信。一个 OSI 模型的特定层通常是与另外三个 OSI 层联系:与之直接相邻的上一层和下一层,还有目标联网计算机系统的对应层。例如,计算机 A 的数据链路层应与其网络层,物理层以及计算机 B 的数据链路层进行通信。
2. 网络的层次有哪些计算机是什么层
第一层:物理层,代表设备:网卡,网线,光纤,atm线缆等。第二层:数据链路层,代表设备:二层交换机,hub。第三层:网络层,代表盯碧设备:路由器,三层交换机,防火墙。第四层:传输层,代表协议:tcp,udp。之后的5-7层就是各种协议的表示了。这个主要是开发人员用的多一些,如http,smtp,ftp等等。
计算机:
计算机俗称电脑,是现代一种用于高速计败局算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还察则让具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机。
3. 网络需求有哪些
网络的基本安全需求 满足基本的安全要求,是网络成功运行的必要条件,在此基础上提供强有力的安全保障,是网络系统安全的重要原则。网络内部部署了众多的网络设备、服务器,保护这些设备的正常运行,维护主要业务系统的安全,是网络的基本安全需求。对于各种各样的网络攻击,如何在提供灵活且高效的网络通讯及信息服务的同时,抵御和发现网络攻击,并且提供跟踪攻击的手段。
网络基本安全要求主要表现为:
网络正常运行。在受到攻击的情况下,能够保证网络系统继续运行。
2.网络管理/网络部署的资料不被窃取。
3.具备先进的入侵检测及跟踪体系。
4.提供灵活而高效的内外通讯服务。 应用系统的安全需求 与普通网络应用不同的是,应用系统是网络功能的核心。对于应用系统应该具有最高的网络安全措施。
应用系统的安全体系应包含: 1.访问控制,通过对特定网段、服务建立的访问控制体系,将绝大多数攻击阻止在到达攻击目标之前; 2.检查安全漏洞,通过对安全漏洞的周期检查,即使攻击可到达攻击目标,也可使绝大多数攻击无效; 3.攻击监控,通过对特定网段、服务建立的攻击监控体系,可实时检测出绝大多数攻击,并采取相应的行动(如断开网络连接、记录攻击过程、跟踪攻击源等); 4.加密通讯,主动的加密通讯,可使攻击者不能了解、修改敏感信息; 5.认证,良好的认证体系可防止攻击者假冒合法用户; 6.备份和恢复,良好的备份和恢复机制,可在攻击造成损失时,尽快地恢复数据和系统服务; 7.多层防御,攻击者在突破第一道防线后,延缓或阻断其到达攻击目标; 8.隐藏内部信息,使攻击者不能了解系统内的基本情况; 9.设立安全监控中心,为信息系统提供安全体系管理、监控,维护及紧急情况服务 平台安全的需求 网络平台将支持多种应用系统,对于每种系统均在不同程度上要求充分考虑平台安全。 平台安全与平台性能和功能的关系 通常,系统安全与性能和功能是一对矛盾的关系。如果某个系统不向外界提供任何服务(断开),外界是不可能构成安全威胁的。但是,若要提供更多的服务,将网络建成了一个开放的网络环境,各种安全包括系统级的安全问题也随之产生。 构建平台安全系统,一方面由于要进行认证、加密、监听、分析、记录等工作,由此影响网络效率,并且降低客户应用的灵活性;另一方面也增加了管理费用。但是,来自网络的安全威胁是实际存在的,特别是在网络上运行关键业务时,网络安全是首先要解决的问题。选择适当的技术和产品,制订灵活的网络安全策略,在保证网络安全的情况下,提供灵活的网络服务通道。采用适当的安全体系设计和管理计划,能够有效降低网络安全对网络性能的影响并降低管理费用。
4. 网络需求分析的具体内容包括哪些
从分析的内容来看,主要应该包括网络需求分析、网络规划与结构分析和网络扩展性分析三个内容。
1、网络需求分析
包括环境分析、业务需求分析、管理需求分析、安全需求分析。
(1)环境分析是指对企业的信息环境基本情况的了解和掌握,例如办公自动化情况、计算机和网络设备的数量配置和分布、技术人员掌握专业知识和工程经验的状况,以及地理环境(如建筑物)等等。通过环境分析,可以对建网环境有个初步的认识,便于后续工作的开展。
(2)业务需求分析的目标是明确企业的业务类型、应用系统软件种类以及它仍对网络功能指标(如带宽,服务质量Qos)的要求。
业务需求是企业建网中首要的环节,是进行网络规划与设计的基本依据。那种为了网络而建网络,缺乏企业业务需求分析的网络规划是盲目的,会为网络建设埋下各种隐患。
通过业务需求分析,可为以下方面提供决策依据:
需实现或改进的企业网络功能有哪些。
需要技术的企业应用有哪些。
需要电子邮件服务吗?
需要Web务器吗?
需要上网吗?
需要什么样的数据共享模式。
需要多大的带宽范围。
需要网络升级吗?
网络的管理需求是企业建网不可或缺的方面,网络是否按照设计目标提供稳定的服务主要依靠有效的网搭春络管理。“向管理要效益”也是网络工程的真理。
(3)网络管理需求是建设网络不可或缺的方面,网络是否按照设计目标提供稳定的服务主要依靠有效的网络管理。网络管理包括两个方面:
人为制定的管理规定和策略,用于规范人员操作网络的行为。
网络管理员利用网络设备和网管软件提供的功能对网络进行的操作。通常所说的网管主要是指第二点,它在网络规模较小、结构简单时,可以很好地完成网管职能。
好点随着现代企业网络规模的日益扩大,逐渐显示出它的重要性,尤其是网络策略的制定对网管的有效实施管理和知祥耐保证网络高效运行是至关重要的。
网络管理的需求分析要回答以下类似的问题:
是否需要对网络进行远程管理。
谁来负责网络管理。
需要哪些管理功能。
选择哪个供应商的网管软件,是否有详细的评估。
选择哪个供应商的网络设备,其可管理性如何。
怎样跟踪分析处理网管信息。
如何更新网管策略。
(4)随着网络规模的扩大和开放程度的提高,网络安全问题越来越突出。先前那些没有考虑网络安全性的企业网络不仅遭受重大经济损失,还使企业形象受到了破坏。
安全性设计是网络设计中极其重要的方面之。安全性设计的任务是分析威胁和开发需求,众多技术设计都要求这点,获取安全性目标意味着要做出权衡。安全性实现可能增加使用和运行网络的成本,严格的安全性策略还会影响用户的生产率,甚至会因为保护资源和数据而导致损失。而安全性过差会导致用户想出绕过安全性策赂的方法。如果所有通信都必须全部通过加密设备,那么安全性还会影响网络设计的冗余。
客户基本的安全性要求是保护资源以防止其无法使用、被盗用、被修改或被破坏。资源包括网络主机、服务器、用户系统、互连网络设备、系统和应用数据、以及公司形象等。
其他更特殊的需求包括以下个或多个目标:
允许外部用户访问公共Web或FTP服务器上的数据,但不允许访问内部数据。
授权并认证分支部门用户、移动用户和远程用户。
检测入侵者并隔离他们所做的破坏。
认证从内部或外部路由器接收的路由选择列表更新。
保护通过侧传送到远程站点的数据。
从物理上保护主机和网络互连设备(例如将设备锁在屋内)。
利用用户账号核对目录及文件的访问权限,从逻辑上保护主机和互连网络设备。
防止应用程序和数据感染软件病毒。
就安全性威胁及如何避免安全性问题培训网络用户和网络管理员。
通过版权或其他合法的方法保护产品及知识产权。
2、网络规划与结构分析
包括确定网络规划、拓扑结构分析、与外部网络互联方案。
(1)确定网络的规划即明确网络建设的范围,这是通盘考虑问题的前提。
网络规模般分为以下几种:
工作组或小型办公室局域网。
部门局域网。
骨干网络。
企业级网络。宴昌
明确网络规模的大好处是便于制定适合的方案,选购合适的设备,提高网络的性能价格比。
确定网络规模涉及以下方面的内容:
哪些部门需要进入网络。
哪些资源需要上网。
有多少网络用户。
采用什么档次的设备。
网络及网络终端的数量。
(2)网络拓扑结构受企业的地理环境制约,尤其是局域网段的拓扑结构,它几乎与建筑物的结构致。所以,网络拓扑结构的规划要充分考虑企业的地理环境,以利于后期工作的实施。
拓扑结构分析要明确以下指标:
网络的按入点数量。
网络的接入点的分布。
网络连接的转接点分布位置。
网络设备间的位置。
网络中各种连接的距离参数。
其他结构化布线系统中的基本指标。
(3)建网的目的就是要拉近人们的交流信息的距离,网络的范围可以说是越大越好。电子商务、家庭办公、远程教育等互联网应用的迅速发展,使得网络互联成为企业建网的个必不可少的方面。与外部网络的互联涉及是否需要上网以及采用什么技术上网等。
3、网络扩展性分析
通过科学合理的规划能够取得用低的成本建立佳的网络,达到高的性能,提供优的服务等完美效果。
可扩展性有两层含义,其是指新的部门能够简单接入现有网络;其二是指新的应用能够无缝地集成到现有的网络中来。可见,在规划网络时,不但要分析网络当前的技术指标,而且还要估计网络未来的增长,以满足新的需求,保证网络的稳定性,保护企业的投资。
扩展性分析要明确以下指标:
(1)企业需求的新增长点有哪些。
(2)网络结点和布线的预留比率是多少。
(3)哪些设备便于网络扩展。
(4)带宽的增长估计。
(5)主机设备的性能。
(6)操作系统平台的性能。
5. 按照osi网络技术标准,一个计算机网络被分成多少层次,负责通信的是哪几层,负责
第7层应用层:OSI中的最高层。为特定类型的网络应用提供了访问OSI环境的手段。应用层确定进程之间通信的性质,以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作,而且还要作为应用进程的用户代理,来完成一些为进行信息交换所必需的功能。它包括:文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、事务处理TP、远程数据库访问RDA、制造报文规范MMS、目录服务DS等协议;应用层能与应用程序界面沟通,以达到展示给用户的目的。 在此常见的协议有:HTTP,HTTPS,FTP,TELNET,SSH,SMTP,POP3等。
第6层表示层:主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。为上层用户解决用户信息的语法问题。它包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩与终端类型的转换。
第5层会话层:在两个节点之间建立端连接。为端系统的应用程序之间提供了对话控制机制。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置,尽管可以在层4中处理双工方式 ;会话层管理登入和注销过程。它具体管理两个用户和进程之间的对话。如果在某一时刻只允许一个用户执行一项特定的操作,会话层协议就会管理这些操作,如阻止两个用户同时更新数据库中的同一组数据。
第4层传输层:—常规数据递送-面向连接或无连接。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。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务;传输层把消息分成若干个分组,并在接收端对它们进行重组。不同的分组可以通过不同的连接传送到主机。这样既能获得较高的带宽,又不影响会话层。在建立连接时传输层可以请求服务质量,该服务质量指定可接受的误码率、延迟量、安全性等参数,还可以实现基于端到端的流量控制功能。
第3层网络层:本层通过寻址来建立两个节点之间的连接,为源端的运输层送来的分组,选择合适的路由和交换节点,正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。它包括通过互连网络来路由和中继数据 ;除了选择路由之外,网络层还负责建立和维护连接,控制网络上的拥塞以及在必要的时候生成计费信息。常用设备有交换机;
第2层数据链路层:在此层将数据分帧,并处理流控制。屏蔽物理层,为网络层提供一个数据链路的连接,在一条有可能出差错的物理连接上,进行几乎无差错的数据传输(差错控制)。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址。常用设备有网卡、网桥、交换机;
第1层物理层:处于OSI参考模型的最底层。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。常用设备有(各种物理设备)集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。
数据发送时,从第七层传到第一层,接收数据则相反。
上三层总称应用层,用来控制软件方面。下四层总称数据流层,用来管理硬件。除了物理层之外其他层都是用软件实现的。
数据在发至数据流层的时候将被拆分。
在传输层的数据叫段,网络层叫包,数据链路层叫帧,物理层叫比特流,这样的叫法叫PDU