计算机网络的分层结构

计算机网络的分层结构

计算机网络是现代社会不可或缺的基础设施,它连接了世界各地的用户,实现了数据的传输和共享。而计算机网络的分层结构则是这个巨大网络系统中的一大特点。

计算机网络的分层结构是什么?

计算机网络采用的分层结构是指将网络协议分为多个层次,每个层次都有其独立性,且按一定规则发生交互。具体来说,从物理层开始,网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七个层次。每个层次各有不同的功能和任务,同时也能够独立升级和扩充,从而便于网络的管理和维护。

网络分层结构有什么好处?

网络分层结构之所以被广泛采用,主要是它具有如下的优点:

1. 简化网络协议的设计

由于网络协议都按照分层结构进行设计,因此每个协议仅需要完成相应的任务,不必关心其他层次的问题。这样,协议的设计变得更加简单明了,容易实现和维护。

2. 便于协议的升级和扩展

网络分层结构也使协议的升级和扩展变得非常容易。当某个层次的协议需要改进时,只需对该层次进行修改,而不影响其他层次的正常运行。

3. 精简网络的管理和维护

在网络分层结构中,每个层次都有其独立性,因此可以将网络的管理和维护任务分配到不同的层次中,从而精简了网络管理人员的任务量。

7层网络分层结构的具体内容是什么?

在计算机网络中,采用的是OSI(开放系统互连参考模型)的7层网络分层结构。下面对这7个层次进行简单介绍:

1. 物理层

物理层是计算机网络的最底层,也被称为传输介质层。它制定了计算机与传输媒介之间的接口标准,主要负责数据的传输和传输媒介的管理。

2. 数据链路层

数据链路层是位于物理层之上的一层,其主要任务是在物理层之上建立数据链路,实现数据的可靠传输。数据链路层还可以矫正与检测错误,以及进行流量控制等。

3. 网络层

网络层主要负责数据的路由与寻址,将数据包从源主机发送到目的主机。此外,网络层还可以进行路由选择和流量控制等。

4. 传输层

传输层是网络中最为重要的层次之一,主要负责数据传输的可靠性和顺序等问题。具体来说,传输层运用了TCP/IP协议,可以实现端到端的数据传输和可靠性控制。

5. 会话层

会话层是网络中的上一层次,其主要任务是管理应用程序之间的对话和会话。此外,会话层还可以处理错误恢复等问题。

6. 表示层

表示层主要负责数据的格式转换、加密和解密等任务。因此,该层次的主要目的就是将不同格式的数据传输转变为一致的标准格式。

7. 应用层

应用层是网络中的顶层,也是代表用户实际意愿的层次。该层次为用户提供了各种网络服务和应用程序,例如电子邮件、ftp文件传输等。

总之,计算机网络的分层结构不仅提高了网络的稳定性和可靠性,也使网络的管理和维护变得更加简单和容易。正是这个分层结构,使得计算机网络能够成为现代信息技术的支撑,为人们生活带来了方便和便利。

计算机网络应用 X.25协议分层结构

计算机网络应用X.25协议分层结构 X.25协议并没有定义路由选择算法,这属于分组交换网网络内部的控制功能,由各个厂家来决定。与TCP/IP协议一样,它也具有分层结构,如图3-34所示。其各层在功能上相互独立,与OSI参考模型一样,对等层之间的通信是通过对等层之间的规程实现。 DTE DCE 图3-34 X.25协议分层结构 1.物理层(Physical layer) 物理层用以描述物理环境接口,即在X.25通信网络中,它定义了DTE和DCE之间的电器接口,以及建立物理信道传输信息的过程。在物理层包括以下协议类型: ●X.21协议 X.21协议定义了一种接口,且该接口运行于8个交换电路上,常见的RS-232-C就属于X.21协议接口。 ●X.21bis协议X.21bis协议定义了一种模拟接口,正式它允许模拟电路访问数字电 路交换网络。 ●V.24协议V.24协议实现了DTE能够在租用的模拟电路上运行,最终以连接到包交 换结点或集中器。 X.25协议的物理层能够提供的功能包括:在DTE和DCE接口处提供数据传输;在设备之间提供控制信号;提供时钟信号,用于同步数据流和规定比特速率;特工机械的连接器。2.数据链路层(Data Link Layer) 数据链路层主要负责DTE和DCE之间的可靠的数据传输,它定义了像帧那样的数据传输。在该层又包括了LAPB、链路访问协议(LAP)、LAPD和逻辑链路控制协议(LLC)四种协议。 ●LAPB LAPB(Link Access Procedure Balanced)源于HDLC,使用较为普遍。它具有HDLC协议的所有特征,其主要作用是能够形成逻辑的链路连接。 ●链路访问协议(LAP) 链路访问协议(Link Access Protocol,LAP)是LAPB协议的前身,目前几乎已经不再使用。 ●LAPD LAPD(Link Access Protocol Channel D,ISDN D信道链路访问协议)源于LAPB,用于ISDN,在D信道上完成DTE,特别是DTE和ISDN节点之间的数据传输。 ●逻辑链路控制协议(LLC)

网络的体系结构

网络的体系结构:计算机网络各层次及其协议的集合。其层次结构一般以垂直分层模型来表示。 网络通常按层或级的方式来组织,每一层都建立在它的下层之上。不同的网络,层的 名字、数量、内容和功能都不尽相同。但是每一层的目的都是向它的上一层提供服务,这一点是相同的。层和协议的集合被称为网络体系结构。作为具体的网络体系结构,当前重要的和使用广泛的网络体结构有OSI体系结构和TCP/IP体系结构。 OSI是开放系统互连基本参考模型OSI/RM(Open System Interconnection ReferenceModel)缩写,它被分成7层,这7个层次分别定义了不同的功能。几乎所有的网络都是基于这种体系结构的模型进行改进并定义的,这些层次从上到下分别是应用层、表示层、会话层、运输层、网络层,数据链路层和物理层,其中物理层是位于体系结构的最低层,它定义了OSI网络中的物理特性和电气特性。 OSI是Open System Interconnect的缩写,意为开放式系统互联。国际标准组织(国际标准化组织)制定了OSI模型。这个模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层、 数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议和互连网协议)缩写,TCP/IP体系结构是当前应用于Internet网络中的体系结构,它是由OSI结构演变来的,它没有表示层,只有应用层、运输层,网际层和网络接口层。 物理层: 第一层是物理层(也即OSI模型中的第一层),它看起来似乎很简单。物理层实际上就是布线、光纤、网卡和其它用来把两台网络通信设备连接在一起的东西。甚至一个信鸽也可以被认为是一个1层设备。网络故障的排除经常涉及到1层问题 数据链路层: 第2层是数据链路层,运行以太网等协议。交换机可以看成网桥,人们现在都这样称呼它。网桥都在2层工作,仅关注以太网上的MAC 地址。如果在谈论有关MAC地址、交换机或者网卡和驱动程序,你就是在第2层的范畴。集线器属于第1层的领域,因为它们只是电子设备,没有2层的知识。第2层的相关问题在本网络讲座中有自己的一部分,因此现在先不详细讨论这个问题的细节。现在只需要知道第2层把数据帧转换成二进制位供1层处理就可以了。 网络层: 第3层是网络层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是第三层问题的一部分,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。 传输层: 第4层是处理信息的传输层。第4层的数据单元也称作数据包。但是,当你谈论TCP 等具体的协议时又有特殊的叫法,TCP的数据单元称为段而U DP协议的数据单元称为“数据报。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。理解第4层的另一种方法是,第4层提供端对端的通信管

计算机网络的分层结构

计算机网络的分层结构 计算机网络是现代社会不可或缺的基础设施,它连接了世界各地的用户,实现了数据的传输和共享。而计算机网络的分层结构则是这个巨大网络系统中的一大特点。 计算机网络的分层结构是什么? 计算机网络采用的分层结构是指将网络协议分为多个层次,每个层次都有其独立性,且按一定规则发生交互。具体来说,从物理层开始,网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七个层次。每个层次各有不同的功能和任务,同时也能够独立升级和扩充,从而便于网络的管理和维护。 网络分层结构有什么好处? 网络分层结构之所以被广泛采用,主要是它具有如下的优点: 1. 简化网络协议的设计 由于网络协议都按照分层结构进行设计,因此每个协议仅需要完成相应的任务,不必关心其他层次的问题。这样,协议的设计变得更加简单明了,容易实现和维护。

2. 便于协议的升级和扩展 网络分层结构也使协议的升级和扩展变得非常容易。当某个层次的协议需要改进时,只需对该层次进行修改,而不影响其他层次的正常运行。 3. 精简网络的管理和维护 在网络分层结构中,每个层次都有其独立性,因此可以将网络的管理和维护任务分配到不同的层次中,从而精简了网络管理人员的任务量。 7层网络分层结构的具体内容是什么? 在计算机网络中,采用的是OSI(开放系统互连参考模型)的7层网络分层结构。下面对这7个层次进行简单介绍: 1. 物理层 物理层是计算机网络的最底层,也被称为传输介质层。它制定了计算机与传输媒介之间的接口标准,主要负责数据的传输和传输媒介的管理。

2. 数据链路层 数据链路层是位于物理层之上的一层,其主要任务是在物理层之上建立数据链路,实现数据的可靠传输。数据链路层还可以矫正与检测错误,以及进行流量控制等。 3. 网络层 网络层主要负责数据的路由与寻址,将数据包从源主机发送到目的主机。此外,网络层还可以进行路由选择和流量控制等。 4. 传输层 传输层是网络中最为重要的层次之一,主要负责数据传输的可靠性和顺序等问题。具体来说,传输层运用了TCP/IP协议,可以实现端到端的数据传输和可靠性控制。 5. 会话层 会话层是网络中的上一层次,其主要任务是管理应用程序之间的对话和会话。此外,会话层还可以处理错误恢复等问题。 6. 表示层

计算机网络体系结构

计算机网络体系结构 计算机网络体系结构是指计算机网络的结构,它规定了计算机网络中的协议和通信流程。计算机网络体系结构通常由三个层次组成:物理层、数据链路层和网络层。 物理层是计算机网络体系结构的最底层,负责在计算机之间传输比特流。它规定了如何建立、维护和拆除物理连接,以及如何在这些连接上进行数据的传输。物理层包括电缆、集线器、中继器和调制解调器等设备。 数据链路层是计算机网络体系结构的第二层,它负责将比特流组合成帧,并确保帧的正确传输。数据链路层还负责处理错误检测和流量控制,以确保数据的可靠传输。常见的数据链路层设备包括交换机和路由器。 网络层是计算机网络体系结构的最顶层,负责处理数据的传输和路由。网络层规定了如何将数据从源发送到目的,以及如何在网络中实现路由和转发。网络层设备包括路由器和网络交换机。 计算机网络体系结构是计算机网络的核心,它规定了计算机之间的通信方式和协议,以确保数据的可靠传输。了解计算机网络体系结构有

助于更好地理解计算机网络的工作原理,从而更好地设计、配置和维护计算机网络。 随着信息技术的快速发展,计算机网络已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。在计算机网络中,体系结构是整个网络的基础,它决定了网络的功能、性能和管理方式。因此,本文将重点介绍计算机网络体系结构的概念、组成和发展历程。 计算机网络体系结构是指计算机网络的层次结构和协议的集合。它规定了网络通信过程中所使用的协议、服务、接口和数据格式等,以确保网络中的各个节点能够相互通信和协作。计算机网络体系结构通常包括通信子网和资源子网两个部分,其中通信子网负责数据的传输和交换,资源子网则包含了各种计算机设备、软件和数据等资源。 计算机网络体系结构通常由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等多个层次组成。这些层次分别承担不同的功能和职责,协同完成网络通信任务。 物理层:物理层是整个网络体系结构的最底层,它负责传输比特流,即二进制数据的物理传输。物理层包括传输介质、收发器、信号编码器和物理接口等,它是构建计算机网络的基础。

网络的分层结构体系

OSI的七层协议体系结构既复杂又不实用,但其概念清楚,体系结构理论较完整。TCP/IP的协议现在得到了广泛的应用,但它原先并没有一个明确的体系结构。TCP/IP是一个四层的体系结构,它包含应用层、运输层、网际层和网络结构层。不过从实质上讲,TCP/IP只有三层,即应用层、运输层和网际层,因为最下面的网络接口层并没有什么具体内容。 两台计算机进行通信时的各层数据流如图2.1所示: 图2.1两台计算机进行通信时的各层数据流结构 应用层应用层是体系结构中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作,而且还要作为相互作用的应用进程的用户代理,来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。应用层直接为用户的应用进程提供服务。在因特网中的应用层协议很多,如支持万维网应用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议,支持文件传输的FTP协议等等。 运输层运输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信。因特网的运输层可使用两种不同协议。即面向连接的传输控制协议TCP,和无连接的用户数据报协议UDP。面向连接的服务能够提供可靠的交付,但无连接服务则不保证提供可靠的交付,它只是“尽最大努力交付”。这两种服务方式都很有用,各有其优缺点。 在分组交换网内的各个交换接点机都没有运输层。运输层只能存在于分组交换网外面的主机之中。运输层以上的各层就不再关心信息传输的问题了。

正因为如此,运输层就成为计算机网络体系结构中非常重要的一层。 网络层网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。在发送数据时,网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在TCP/IP体系中,分组也叫作IP数据报,或简称为数据报。 因特网是一个很大的互联网,它由大量的异构网络通过路由器相互连接起来。因特网主要的网络协议是无连接的网际协议IP和许多路由选择协议,因此因特网的网络层也叫网际层或IP层。 数据链路层在发送数据时,数据链路层的任务是将在网络层交下来的IP数据报组装成帧,在两个相邻接点间的链路上传送以帧为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。控制信息使接受端能够知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。控制信息还使接受端能够检测到所收到的帧中有无差错。如发现有差错,数据链路层就丢弃这个出了差错的帧。 物理层物理层的任务是透明地传送比特流。在物理层上所传数据的单位是比特。传递信息所利用的一些物理媒体,如双绞线、同轴电缆、光缆,并不在物理层之内而是在物理层的下面。 2.4网络协议的数据格式 网络中计算机的硬件和软件存在各种差异,为了保证相互通信及双方能够正确地接收信息,必须事先形成一种约定,即网络协议(Protocol)。这些协议可划分为网络访问层(物理层)、网络(互联)层、传输层、应用层四层。 2.4.1链路层 数据链路层最基本的服务是将源计算机网络层来的数据可靠的传输到相邻节点的目标计算机的网络层。为达到这一目的,数据链路层必须将上层传入的数据组合成数据块(帧,帧是数据链路层的传送单位)。最后将数据块传给下层(物理层),而物理层传入链路层的数据格式即为帧的格式。链路层的帧也是我们通过计算机能获得的最底层的数据格式,网卡将得到的比特流处理成帧后通过网卡驱动规定的接口传入系统,而我们所能捕获的数据也是从此接口获得。 通过分析可以知道上层系统收到的帧格式为:

网络七层模型

网络中的七层模型、五层模型、四层模型 一:ISO 七层模型 OSI模型有7层结构,每层都可以有几个子层。 70年代以来,国外一些主要计算机生产厂家先后推出了各自的网络体系结构,但它们都属于专用的。 为使不同计算机厂家的计算机能够互相通信,以便在更大的范围内建立计算机网络,有必要建立一个国际范围的网络体系结构标准。 国际标准化组织ISO 于1981年正式推荐了一个网络系统结构----七层参考模型,叫做开放系统互连模型(Open System Interconnection,OSI)。由于这个标准模型的建立,使得各种计算机网络向它靠拢, 大大推动了网络通信的发展。下面我简单的介绍一下这7层及其功能。 OSI的7层从上到下分别是: 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 其中高层,既7、6、5、4层定义了应用程序的功能,下面3层,既3、2、1层主要面向通过网络的端到端的数据流。 (1)应用层:与其他计算机进行通讯的一个应用,它是对应应用程序的通信服务的。例如,一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码,从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。 但是,如果添加了一个传输文件的选项,那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例:telnet,HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。 (2)表示层:这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如,FTP允许你选择以二进制或ASCII 格式传输。如果选择二进制,那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择ASCII格式,发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASCII后发送数据。在接收方将标准的ASCII转换成接收方计算机的字符集。示例:加密,ASCII等。 (3)会话层:他定义了如何开始、控制和结束一个会话,包括对多个双向小时的控制和管理,以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用,从而使表示层看到的数据是连续的,在某些情况下,如果表示层收到了所有的数据,则用数据代表表示层。示例:RPC,SQL等。(4)传输层:这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议,及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用,还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。示例:TCP,UDP,SPX。 (5)网络层:这层对端到端的包传输进行定义,他定义了能够标识所有结点的逻辑地址,还定义了路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质,网络层还定义了

各种网络设备所处的层次

常用的网络设备有网卡、交换机、集线器、路由器、Modem、防火墙、UPS、测试设备、网络机柜、VPN设备、打印服务器、光纤设备等等 一般来说第三层以上的功能都是软件实现的没有硬件设备与之对应 网线,集线器----物理层 网卡,网桥----数据链路 路由器-----网络层 交换机就是用来进行报文交换的机器.它和HUB最重要的区别就HUB是物理层设备,采用广播的形式来传输信息,交换机多为链路层设备(二层交换机,也有三层-网络层,四层-传输层交换机),能够进行地址学习,采用存储转发的形式来交换报文.它和路由器的区别在于路由器有DDN,ADSL等接口,交换机只有以太网接口. OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型,他是一个定义的非常好的协议规范。OSI模型有7层结构,每层都可以有几个子层。下面我简单的介绍一下这7层及其功能。 OSI的7层从上到下分别是 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 其中高层,既7、6、5、4层定义了应用程序的功能,下面3层,既3、2、1层主要面向通过网络的端到端的数据流。下面我给大家介绍一下这7层的功能: (1)应用层:与其他计算机进行通讯的一个应用,它是对应应用程序的通信服务的。例如,一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码,从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。但是,如果添加了一个传输文件的选项,那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例:telnet, HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。 (2)表示层:这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如,FTP允许你选择以二进制或ASII格式传输。如果选择二进制,那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择ASII格式,发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASII后发送数据。在接收方将标准的ASII转换成接收方计算机的字符集。示例:加密,ASII等。

计算机网络前三章要点

一、填空题 1.OSI模型分为(物理层)、(数据链路层)、(网络层)、(传输层)、(会话层)、 (表示层)和(应用层)七个层次。 2.OSI分层体系中,能够实现对等的层次之间发送和接收信息的进程称为(实体)。下层 实体给上层实体提供(服务),上层实体给下层实体提供(接口)。 3.从连接的角度,服务可以分为两类:(面向连接的)服务和(无连接的)服务 4.OSI模型分为(资源子网)和(通信子网)两个部分。 5.物理层定义了(机械特性)、(电气特性)、(功能特性)和(规程特性)四个方面 的内容。 6.传输介质可分为(有线介质)和(无线介质)两大类,有线介质分为(铜缆)和(光 纤)两大类,铜缆可分为(同轴电缆)和(5类缆)两大类,同轴电缆可分为(细同轴)和(粗同轴)两大类,光纤可分为(多模光纤)和(单模光纤)两大类。 7.物理层是OSI参考模型中的最底层,主要涉及(比特)在通信信道上的传输。 8.数据链路层处理的数据单位称为(帧)。 9.数据链路层的主要功能有(链路管理)、(封装成帧)、(帧同步)、(差错控制)、 (流量控制)、(透明传输)、(信道共享)和(寻址)。其中三大基本功能为(封装成帧)、(透明传输)和(差错控制)。 10.数据链路层提供三类服务(面向连接)、(有确认无连接)(无确认无连接) 11.数据链路流量控制使用较多的两种方法是(等停协议)和(滑动窗口) 12.PPP协议中使用(字节填充)来保证数据传输的透明性,其中帧标志位为(01111110 或者7E),控制转移字符为(01111101或者7D)。 13.在数据链路层中定义的地址通常称为(硬件地址)或(物理地址)。 14.网络层所提供的服务可以分为两类:(面向连接的)服务和(无连接的)服务。在通 信子网中提供这两类服务的分别是(虚电路服务)和(数据报服务)。 15.网络路由的算法有(确定型算法)和(自适应型算法),其中(自适应型算法)适用 于大型网络。 16.确定型算法分为三种(泛洪法)、(有选择泛洪法)和(固定路由算法) 17.自适应型算法包括(热土豆法)、(集中式)及(分布式) 18.流量控制可分为三个层次(链路层级)、(网络层级)及(访问网络级) 19.传输层的功能包括(服务选择)、(连接管理)、(流量控制)、(拥塞控制)和(差 错控制)等。 20.传输层是严格意义上的(端)到(端)协议。 二、选择题 1、OSI参考模型中的表示层的功能是:( C ) A、用户认证 B、端到端连接 C、数据格式变换 D、会话的建立和断开 2、路由选择功能是在OSI参考模型的哪一层?( C)

第3章 计算机网络体系结构

第3章计算机网络的体系结构 学习要点 1.理解网络体系的概念 2.理解网络协议的概念 3.掌握ISO/OSI参考模型的层次结构和各层功能 4.掌握TCP/IP体系结构的各层功能 5.了解OSI与TCP/IP参考模型的区别 6.了解TCP/IP主要的功能及特点 3.1 网络体系结构的基本概念 1.网络体系结构的形成 计算机网络的体系结构采用了层次结构的方法来描述复杂的计算机网络,把复杂的网络互连问题划分为若干个较小的、单一的问题,并在不同层次上予以解决。 2.网络体系的分层结构 图3-1 网络体系的层次结构模型 3.层次结构中的相关概念 (1)实体 (2)协议:一个网络协议主要由以下3个要素组成: <1>语法(Syntax):指数据与控制信息的结构或格式,如数据格式、编码及信号电平等; <2>语义(Semantics):指用于协调与差错处理的控制信息,如需要发出何种控制信息, 完成何种动作以及做出何种应答 <3>定时(Timing):指事件的实现顺序,如速度匹配、排序等。 (3)接口 (4)服务 (5)层间通信

图3-2对等实体通信实例 实际上,每一层必须依靠相邻层提供的服务来与另一台主机的对应层通信,这包含了下面两方面的通信:<1>相邻层之间通信<2>对等层之间通信 3.2 开放系统互连参考模型 1.OSI参考模型 OSI参考模型采用了层次结构,将整个网络的通信功能划分成七个层次,每个层次完成不同的功能。这七层由低层至高层分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层,如图所示。 2.OSI/RM各层的主要功能 (1)物理层 物理层(Physical Layer)处于OSI参考模型的最低层。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,以便透明地传送“比特”流。物理层传输的单位是比特(Bit),不去考虑比特流的意义和结构。 (2)数据链路层 在物理层提供比特流传输服务的基础上,数据链路层(Data Link Layer)通过在通信的实体之间建立数据链路连接,传送以“帧”为单位的数据,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路,保证点到点(point-to-point)可靠的数据传输。 网络层 (3)网络层 网络层(Network Layer)是OSI参考模型中的第三层,它建立在数据链路层所提供的两个相邻节点间数据帧的传送功能之上,将数据从源端经过若干中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。 <1>网络层的信息传输单位是分组(Packet)。<2>逻辑地址寻址 <3>路由功能< 4>拥塞控制<5>流量控制 (4)传输层 传输层(Transport Layer)的主要目的是向用户提供无差错可靠的端到端(end-to-end)服务,透明地传送报文,提供端到端的差错恢复和流量控制。由于它向高层屏蔽了下层数据通信的细节,因而是计算机通信体系结构中最关键的一层。 传输层关心的主要问题是建立、维护和中断虚电路、传输差错校验和恢复以及信息流量控制等。 传输层提供“面向连接”(虚电路)和“无连接”(数据报)两种服务。

计算机网络的基本原理与架构

计算机网络的基本原理与架构计算机网络是指将分散的、独立的计算机系统通过通信设备连接起来,实现信息交换与共享的系统。计算机网络的基本原理与架构包括以下几个方面:网络拓扑结构、通信协议、网络层次结构、网络设备和网络安全。 一、网络拓扑结构 网络拓扑结构指的是计算机网络中计算机与网络设备之间的物理连接方式。常见的网络拓扑结构有星型、总线型、环型和网状型。在星型拓扑结构中,所有计算机都通过中央设备(如交换机或路由器)连接在一起;总线型拓扑结构是一种线性结构,计算机通过同一根传输线连接在一起;环型拓扑结构是将计算机连接成一个环形;网状型拓扑结构中,每台计算机都与其他计算机直接相连。 二、通信协议 计算机网络中通信协议扮演着重要的角色。通信协议规定了计算机之间进行通信时的格式和顺序。常用的通信协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。TCP/IP协议是互联网中最常用的协议,它负责将数据分割成小的数据包进行传输,并确保数据的可靠传输;HTTP 协议是用于Web页面的传输协议,它定义了Web浏览器和Web服务器之间的通信规则;FTP协议是用于文件传输的协议,它实现了计算机之间的文件共享。 三、网络层次结构

网络层次结构指的是计算机网络中的分层模型。常用的网络层次结 构有OSI参考模型和TCP/IP协议栈。OSI参考模型将计算机网络划分 为七个层次,从物理层到应用层依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。TCP/IP协议栈是互联网中最常用 的层次结构模型,它将网络分为四个层次,从物理层到应用层依次为 网络接口层、网络层、传输层和应用层。 四、网络设备 计算机网络中常用的网络设备包括交换机、路由器、网关和防火墙等。交换机是用于在局域网内实现数据包转发的设备;路由器用于在 不同的网络之间传递数据包,并确定最佳的传输路径;网关是将不同 类型的网络连接起来的设备,它负责协调不同网络之间的数据传输; 防火墙用于保护计算机网络免受未经授权的访问和恶意攻击。 五、网络安全 网络安全是计算机网络中非常重要的一环。在计算机网络中,各种 安全威胁如病毒、黑客攻击和数据泄露等随时可能发生。因此,网络 安全技术的应用变得至关重要。常见的网络安全技术包括防火墙、入 侵检测系统(IDS)、数据加密和身份认证等。 总结: 计算机网络的基本原理与架构包括了网络拓扑结构、通信协议、网 络层次结构、网络设备和网络安全。了解这些基本原理与架构,有助 于我们更好地理解计算机网络的运作原理,同时也能帮助我们更好地

计算机网络 计算机网络的组成结构

计算机网络计算机网络的组成结构计算机网络的组成结构 计算机网络是由一组相互连接的计算机组成,它们通过通信线路和 交换设备相互传递信息和资源。计算机网络的组成结构包括硬件和软 件两个方面,下面将详细介绍。 一、硬件组成 1. 主机:主机是计算机网络中的核心部分,它负责处理和存储数据,并提供各种计算和应用服务。主机可以是个人计算机、服务器或其他 网络设备。 2. 通信链路:通信链路是计算机之间传输数据的物理连接,可以是 有线或无线的。有线链路包括以太网、光纤等,无线链路包括Wi-Fi、 蓝牙等。通信链路通常由线缆、光纤、无线电等实现。 3. 网络设备:网络设备用于连接和管理计算机网络。常见的网络设 备有交换机、路由器和网桥等。交换机负责转发数据,路由器用于转 发数据包并连接不同的网络,网桥则用于连接不同类型的网络。 4. 终端设备:终端设备是用户接入计算机网络的设备,如个人计算机、手机、平板电脑等。终端设备通过通信链路与计算机网络连接, 并使用网络提供的服务和资源。 二、软件组成

1. 协议:计算机网络中的协议是指规定了网络中计算机之间通信的 规则和格式。常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议等。协议定 义了数据的传输方式、校验、错误处理等。 2. 网络操作系统:网络操作系统是运行在主机上的软件,它提供了 网络通信和资源共享的功能。常见的网络操作系统有Windows、Linux 等。 3. 应用软件:应用软件是网络中用户使用的程序,可以通过计算机 网络获取和传输数据。常见的应用软件包括电子邮件、网页浏览器、 文件传输程序等。 4. 网络服务:网络服务是计算机网络提供的各种服务和资源,如电 子邮件、文件共享、远程登录等。网络服务可以通过应用软件访问和 使用。 三、计算机网络的层次结构 为了更好地组织和管理计算机网络,人们提出了分层的概念,将计 算机网络的功能划分为不同的层次。常用的网络层次结构有OSI模型 和TCP/IP模型。 1. OSI模型:OSI模型是国际标准化组织提出的一种网络层次结构,它包括七层:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示 层和应用层。每一层负责不同的功能和任务,实现了网络的组织和管理。

带你认识局域网和网络的层次结构

带你认识局域网和网络的层次结构 带你认识局域网和网络的层次结构是系统天下xp系统盘下载站为方便大家遇到此问题能及时解决此问题而整合收集而来。本站收集了各种[操作系统]优化教程,如xp系统优化教程,win7系统优化教程,xp系统工具的使用方法,操作系统入门教程等方便网友及时找到需要的教程。 通过一种能够传输数据的载体(如电缆)把多台计算机连接在一起,就形成了计算机网络。使用网络可以共享数据和信息等资源,极大地提高了计算机的工作效率。 根据规模网络可以划分为局域网( LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)。其中局域网是日常生活中最常见的。 一、带你认识局域网 局域网分为对等网和基于服务器的网络(简称客户/服务器网络)。在对等网中,网络中的所有计算机都处于平等的地位,每一台计算机既是客户机也是服务器,每台计算机在使用其他计算机上的信息的同时也为其他计算机提供共享服务。这种网络结构简单,适合于家庭和小型办公联网。在客户/服务器网络中,服务器负责提供各种服务,而客户机则享用所提供的这些服务。在网络中计算机之间是不平等的,每台客户机都可能有不同的权限,它的权限会受到服务器的限制。 ●局域网是一种地理范围有限的计算机网络,它有以下3个特点。

(1)直径不大于几公里的范围。 (2)至少几个兆波特率的数据速率。 (3)为单个组织所完全拥有。 近年来无线局域网技术开始成熟,利用这种技术,不通过网线就可以组成局域网,其中的无线终端计算机或手持设备可以在一定的范围内自由移动,具有广阔韵应用前景。目前Windows XP SP2、XP SP3等系统中均带有“无线网络安装向导”,可以方便地在Windows XP中设置使用无线上网方式,支持802.llb、蓝牙等方式无线上网。 ●通常来说,用户可以利用网络完成以下任务。 (1)共享公用的数据和应用程序。 (2)访问公用的外设,如打印机、调制解调器和磁盘驱动器等设备。 (3)利用电子邮件或者其他的通信服务与其他用户进行通信。 二、带你认识网络的层次结构 随着计算机网络的发展,人们逐渐认识到国际网络标准化的重要性。国际标准化组织ISO(International Standards Organization)在1984年颁布了一个称为“开放系统互连基本参考模型”(Open System Interconnection Basic Reference Model)的国际标准。该模型分为7个层次,又被称为OSI 7层模型。它们自下而上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、

了解计算机网络拓扑结构的分类与特点

了解计算机网络拓扑结构的分类与特点 计算机网络拓扑结构是指网络中各个节点之间的布局和连接方式。 了解计算机网络拓扑结构的分类与特点对于网络设计和管理都具有重 要意义。本文将介绍常见的计算机网络拓扑结构分类,并分析每种拓 扑结构的特点。 一、总线拓扑结构 总线拓扑结构是一种将所有设备连接到同一条传输线上的网络结构。该拓扑结构通常使用集线器或交换机进行连接和管理。总线拓扑结构 的特点如下: 1. 简单易实现:总线拓扑结构的设备连接方式简单直接,只需要将 设备插入传输线即可。 2. 成本较低:由于所有设备共享同一条传输线,所以总线拓扑结构 所需的连接线路和设备较少,成本相对较低。 3. 容易发生冲突:由于所有设备共享同一条传输线,当多个设备同 时发送数据时,会产生冲突,从而影响网络性能。 4. 故障容错性较低:一旦总线拓扑结构中的传输线路出现故障,整 个网络都将受到影响。 二、星型拓扑结构 星型拓扑结构将所有设备连接到一个集线器或交换机上,所有数据 传输均通过该设备进行。星型拓扑结构的特点如下:

1. 管理方便:由于所有设备均通过集线器或交换机连接,网络管理 者可以通过中心设备轻松管理整个网络。 2. 容易扩展:增加或减少设备时,只需在集线器或交换机上增删对 应的端口,不会对整个网络结构产生影响。 3. 单点故障:如果集线器或交换机出现故障,整个网络将无法正常 工作。 三、环形拓扑结构 环形拓扑结构是将所有设备连接成一个环形链路,在链路上传输数据。环形拓扑结构的特点如下: 1. 带宽均衡:环形拓扑结构中,数据在各个设备之间按顺序传输, 使得各个设备的带宽利用率相对均衡。 2. 可靠性较低:一旦环形拓扑结构中的某个设备出现故障,整个网 络都会受到影响。 3. 数据传输延迟较高:由于数据需要在环形链路上依次传输,所以 环形拓扑结构的数据传输延迟相对较高。 四、树型拓扑结构 树型拓扑结构将网络设备组织成一个树状层次结构,其中有根节点、分支节点和叶子节点。树型拓扑结构的特点如下: 1. 分层清晰:树型拓扑结构将网络设备分层组织,便于管理和维护。

了解计算机网络中的分层结构

了解计算机网络中的分层结构计算机网络中,分层结构一直是一种重要的设计思想。这种结构的设计思路是将不同的功能与任务划分到不同的层级中,以降低系统的复杂度。在计算机网络中,分层结构得以广泛应用,其中最为常见的是OSI七层模型和TCP/IP四层模型。本文将介绍这两个模型的基本概念及其层次结构。 一、OSI七层模型 OSI模型,即开放系统互联模型,是国际标准化组织制定的一种参考模型。它是计算机网络中最具代表性的分层结构模型。其层次结构如下: 1.物理层:该层主要负责传输物理数据,包括电压电平、光强度等,其传输的内容仅仅是比特流。 2.数据链路层:该层是以帧(frame)为单位进行数据的交换和传输的。它还包括一些差错控制和流量控制的机制。 3.网络层:该层是负责实现数据的路由和转发。它可以通过IP 地址来标识每一个网络上的主机或路由器。 4.传输层:传输层主要负责为两个端点之间的进程提供可靠的数据传输服务。其特点是提供端到端的功能,同时把数据发送到正确的目标应用程序。

5.会话层:会话层的作用是建立、维护和结束会话。它定义了两个或多个应用程序之间如何协同工作。 6.表示层:该层主要负责数据的表示和格式转换。其任务是将发送方的数据表示为网络传输的格式,同时,将接收方接受的网络传输格式数据还原为接收方可以理解的格式。 7.应用层:这是最顶层的协议层,专门为应用程序提供网络服务。这意味着它将数据表示为与特定的应用程序相关的形式,并且可能执行各种应用程序特定的操作。 二、TCP/IP四层模型 TCP/IP是互联网上使用的最为广泛的协议集。它采用的是一个四层体系结构,如下: 1.网络接口层 网络接口层位于整个TCP/IP协议堆栈的底部,这层的作用是在物理层和数据链路层之间进行转换。这意味着它可以将适配器和网卡上的信号转换成MAC地址,并将数据帧传输到适当的网络或主机上。 2.网络层

计算机网络体系结构与参考模型

计算机网络体系结构与参考模型 计算机网络层次结构模型和各层协议的集合被定义为计算机网络体系 结构,网络体系结构的提出不仅方便了大家对网络的认识和学习,同时也 加强了人们对网络设计和实现的指导。在这一节中我们主要讨论网络的分 层结构、一些基本概念及ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型等。 1.2.1计算机网络分层结构 网络分层结构的出现其实是将复杂的网络任务分解为多个可处理的部分,使问题简单化。而这些可处理的部分模块之间形成单向依赖关系,即 模块之间是单向的服务与被服务的关系,从而构成层次关系,这就是分层。 分层网络体系结构的基本思想是每一层都在它的下层提供的服务基础 上提供更高级的增值服务,且通过服务访问点(SAP)来向其上一层提供 服务。在OSI分层结构中,其目标是保持层次之间的独立性,也就是第(N)层实体只能够使用(N-1)层实体通过SAP提供的服务;也只能够向(N+1)层提供服务;实体间不能够跨层使用,也不能够同层调用。网络 是一个非常复杂的整体,为便于研究和实现,才将其进行分层,其中分层 的基本原则是。 (1)各层之间界面清晰自然,易于理解,相互交流尽可能少。(2) 各层功能的定义独立于具体实现的方法。 (3)网中各节点都有相同的层次,不同节点的同等层具有相同的功能。(4)保持下层对上层的独立性,单向使用下层提供的服务。 计算机网络层次结构模型和各层协议的集合被定义为计算机网络体系 结构,网络体系结构的提出不仅方便了大家对网络的认识和学习,同时也

加强了人们对网络设计和实现的指导。在这一节中我们主要讨论网络的分 层结构、一些基本概念及ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型等。 1.2.1计算机网络分层结构 网络分层结构的出现其实是将复杂的网络任务分解为多个可处理的部分,使问题简单化。而这些可处理的部分模块之间形成单向依赖关系,即 模块之间是单向的服务与被服务的关系,从而构成层次关系,这就是分层。 分层网络体系结构的基本思想是每一层都在它的下层提供的服务基础 上提供更高级的增值服务,且通过服务访问点(SAP)来向其上一层提供 服务。在OSI分层结构中,其目标是保持层次之间的独立性,也就是第(N)层实体只能够使用(N-1)层实体通过SAP提供的服务;也只能够向(N+1)层提供服务;实体间不能够跨层使用,也不能够同层调用。网络 是一个非常复杂的整体,为便于研究和实现,才将其进行分层,其中分层 的基本原 则是。 (1)各层之间界面清晰自然,易于理解,相互交流尽可能少。(2) 各层功能的定义独立于具体实现的方法。 (3)网中各节点都有相同的层次,不同节点的同等层具有相同的功能。(4)保持下层对上层的独立性,单向使用下层提供的服务。1.2.2 基本概念 网络中的计算机与计算机间要想正确地传送信息和数据,必须在数据 传输的顺序、数据传输的格式及内容等方面有一个约定或规则,这种约定 或规则称为计算机网络协议。网络协议主要有三个要素组成。(1)语义

计算机网络考研知识点总结

考研 计算机网络讲义 第一学时:计算机网络体系结构 【知识点】 (一)计算机网络概述 1、计算机网络的概念、组成与功能: 计算机网络概念: 就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来,以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。 计算机网络:资源子网+通信子网 资源子网:主机Host+终端Terminal 通信子网:通信链路组成 网络节点:分组交换设备PSE、分组装/卸设备PAD、集中器C、网络控制中心NCC、网间连接器G。统称为接口住处处理机IMP。 阐述协议的定义、协议三要素: 为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。协议总是指某一层协议,准确地说,它是对同等实体之间的通信制定的有关通信规则约定的集合。网络协议的三个要素: 1)语义(Semantics)。涉及用于协调与差错处理的控制信息。 2)语法(Syntax)。涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。 3)定时(Timing)。涉及速度匹配和排序等。 计算机网络的分类: 1.按网络的分布范围分类:广域网WAN、局域网LAN、城域网MAN 2.按网络的交换方式分类:电路交换、报文交换、分组交换 3.按网络的拓扑结构分类:星形、总线、环形、树形、网形 4.按网络的传输媒体分类:双绞线、同轴电缆、光纤、无线 5.按网络的信道分类:窄带、宽带 6.按网络的用途分类:教育、科研、商业、企业 计算机网络与互联网的发展历史,计算机网络的标准化工作及相关组织如IETF,RFC等。网络发展三阶段:面向终端的网络;计算机-计算机网络;开放式标准化网络。 1.面向终端的计算机网络 以单个计算机为中心的远程联机系统,构成面向终端的计算机网络。用一台中央主机连接大量的地理上处于分散位置的终端。如50年代初美国的SAGE系统。 为减轻中心计算机的负载,在通信线路和计算机之间设置了一个前端处理机FEP或通信控制器CCU专门负责与终端之间的通信控制,使数据处理和通信控制分工。在终端机较集中的地区,采用了集中管理器(集中器或多路复用器)用低速线路把附近群集的终端连起来,通

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