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計算機網路二層架構

發布時間: 2024-02-06 08:13:07

① 網路系統分層結構可以分為幾個層次

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。

計算機網路問題:比較二層和三層架構客戶/伺服器模式,分析各自特點,以及適用場合。

1、簡單說client直接訪問DBserver為兩層結構。
client通過中間件等應用伺服器訪問DBserver為三層結構。
三層結構比兩層結構安全。
2、可以這樣理解:客戶端程序訪問伺服器的結構叫兩層結構。中間加一個事務邏輯處理封裝的中間件作為溝通就是三層結構,這樣可以均衡數據負載!
3、拷貝一些基礎知識你看一下。(沒有圖片)
附:相關知識
現代社會的軟體開發體系結構簡單概括就是N層體系結構,這里的N大於等於1。換而言之就是:單機體系(N=1)、Client/Server結構體系(N=2)、多層體系結構(N>2)。下面我們就對這幾種體系結構進行簡單的介紹和比較。
單機體系:這種軟體適用於單機狀態,一般情況下是針對某一種單一的應用,如字典軟體、翻譯軟體等等。這種開發方式不適用於綜合管理系統的開發。
C/S結構:c/s結構是在區域網上發展起來的,它具有數據集中管理的能力,在出現之初確實解決了很多計算機發展的難題,同時隨著4GL語言的發展,用戶的界面也比較豐富,在CLIENT端的事物處理能力也使整個系統的性能得到全面的提高,並使管理信息系統(MIS:Management Information System)得到快速的發展。其大概的圖例見圖1。
我們根據兩層結構體系的概念來分解C/S結構的話,可以將他分為表現層(也叫表達層)和數據層。數據層提供數據存放的載體,而表現層則通過一定技術將數據層中數據取出,進行一定的分析並以某一種格式向用戶進行顯示。在兩層體系結構中,表現層對資料庫進行直接操作,且大部分的商業處理邏輯(Business Logic,數據之間的關系規則)也在表現層中實現.

圖1:Client/Server 體系結構示例

三層體系結構:三層體系結構是N層體系結構的典型,所謂的三層體系結構就是將原來在兩層體系結構中的商業邏輯部分從數據層和表現層中提煉出來,形成中間件伺服器,所以三層就是:表現層、商業邏輯層(Business Logic)、數據層。在此之外,還有一種系統結構就是分布式系統,其結構系統圖見圖2。
圖2:分布式系統的結構示意圖

在分布式系統中,其介於客戶端和數據端之間的僅僅是一個應用伺服器,它管理客戶端的軟體,但不做性能調整,比如每一個客戶端調用時均產生一個新的資料庫連接,而不能夠將連接保持形成一個連接緩沖池。雖然在分布式應用中已經結合了一些商業處理邏輯,但是並沒有真正改變原來的C/S體系結構。
在三層體系結構中,表現層將主要提供與客戶的交互功能,數據層提供系統中的所有的數據保存載體,而商業邏輯層將整個系統中的商業處理邏輯整和在一起,形成中間件,在三層中。中間件起了承前啟後的作用,表現層將客戶端的請求通過IDL調用中間件,中間件在將其轉化成數據處理原則,並從資料庫中獲得相應的數據,返回給客戶端的軟體,轉換成客戶要求的方式顯示。關於三層體系結構的示意圖見圖3。
圖3:三層體系結構示意圖

我們已經簡單的介紹了C/S結構和三層體系結構,有關的優點已經昭然若揭,為了更好的讓您了解兩者的區別,我們將兩者進行一些比較。
C/S結構的缺點:
缺乏有效的集權控制:在眾多的C/S軟體中我們不難看出,所有的構件不能夠在一個地點(如一台機器)進行統一的管理,而不得不將他們分化在各個CLIENT的應用中,使得維護和安全保密均很困難。
缺乏安全性:在分散的計算機系統中,控制信息的訪問安全是非常困難的,由於客戶端經常需要對一些敏感的數據進行分析導致安全漏洞很容易發生。
客戶端工作量重:當將一個應用中的所有的商業邏輯全部在各個客戶端來實現的時候,僅僅是使用桌面電腦的客戶端資源將發生不堪負載的情況。
軟體的重用性差:由於C/S結構下的應用軟體一般均是根據操作系統進行定製,且開發工具也是有一定的限定,一旦需要改變某一個要素的話,很可能只能重做,例如原來用C語言來開發,現在需要轉向PB進行開發,那麼,原來的所有工作都需要重新來過。
隨著應用的不斷復雜,桌面電腦將需要不斷的升級以適應系統的性能需求,甚至有時侯會完全超出桌面系統能夠承受的限度。例如:諸如多線程和對稱多重處理技術等先進操作系統的特性可能不能在標准桌面電腦系統中提供,不通過訪問具有這些技術的伺服器,客戶端的桌面系統將可能永遠不能獲得這些新的技術的性能。
針對這些問題,三層體系結構給予了很好的解決方案。
在三層體系結構中,提供在客戶端和伺服器端進行應用功能的分割,系統通過應用將用戶定義的界面系統從商業處理邏輯中分割出去。通過將商業處理邏輯集中在中間件伺服器中,將能夠減小客戶端的工作量並使敏感數據訪問控制變得簡單。
在三層結構中,客戶端將與伺服器端的數據變化隔離,簡單的說,商業處理邏輯不受客戶端的用戶界面的改變而影響。三層體系中有一個非常重要的特性就是系統具有良好的組件重用性,例如在PB中開發的組件,可以在VC中進行使用。

③ 計算機網路層次結構是怎樣的

從第一層至第七層依次是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

拓展資料:

OSI(Open System Interconnect)

即開放式系統互聯。 一般都叫OSI參考模型,是ISO(國際標准化組織)組織在1985年研究的網路互聯模型。該體系結構標準定義了網路互連的七層框架(物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層),即ISO開放系統互連參考模型。

在這一框架下進一步詳細規定了每一層的功能,以實現開放系統環境中的互連性、互操作性和應用的可移植性。

第7層應用層:

OSI中的最高層。為特定類型的網路應用提供了訪問OSI環境的手段。應用層確定進程之間通信的性質,以滿足用戶的需要。應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠程操作,而且還要作為應用進程的用戶代理,來完成一些為進行信息交換所必需的功能。它包括:文件傳送訪問和管理FTAM、虛擬終端VT、事務處理TP、遠程資料庫訪問RDA、製造報文規范MMS、目錄服務DS等協議;應用層能與應用程序界面溝通,以達到展示給用戶的目的。 在此常見的協議有:HTTP,HTTPS,FTP,TELNET,SSH,SMTP,POP3等。

第6層表示層:

主要用於處理兩個通信系統中交換信息的表示方式。為上層用戶解決用戶信息的語法問題。它包括數據格式交換、數據加密與解密、數據壓縮與終端類型的轉換。

第5層會話層:

在兩個節點之間建立端連接。為端系統的應用程序之間提供了對話控制機制。此服務包括建立連接是以全雙工還是以半雙工的方式進行設置,盡管可以在層4中處理雙工方式 ;會話層管理登入和注銷過程。它具體管理兩個用戶和進程之間的對話。如果在某一時刻只允許一個用戶執行一項特定的操作,會話層協議就會管理這些操作,如阻止兩個用戶同時更新資料庫中的同一組數據。

第4層傳輸層:

—常規數據遞送-面向連接或無連接。為會話層用戶提供一個端到端的可靠、透明和優化的數據傳輸服務機制。包括全雙工或半雙工、流控制和錯誤恢復服務;傳輸層把消息分成若干個分組,並在接收端對它們進行重組。不同的分組可以通過不同的連接傳送到主機。這樣既能獲得較高的帶寬,又不影響會話層。在建立連接時傳輸層可以請求服務質量,該服務質量指定可接受的誤碼率、延遲量、安全性等參數,還可以實現基於端到端的流量控制功能。

第3層網路層:

本層通過定址來建立兩個節點之間的連接,為源端的運輸層送來的分組,選擇合適的路由和交換節點,正確無誤地按照地址傳送給目的端的運輸層。它包括通過互連網路來路由和中繼數據 ;除了選擇路由之外,網路層還負責建立和維護連接,控制網路上的擁塞以及在必要的時候生成計費信息。

第2層數據鏈路層:

在此層將數據分幀,並處理流控制。屏蔽物理層,為網路層提供一個數據鏈路的連接,在一條有可能出差錯的物理連接上,進行幾乎無差錯的數據傳輸(差錯控制)。本層指定拓撲結構並提供硬體定址。常用設備有網橋、交換機;

第1層物理層:

處於OSI參考模型的最底層。物理層的主要功能是利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接,以便透明的傳送比特流。常用設備有(各種物理設備)網卡、集線器、中繼器、數據機、網線、雙絞線、同軸電纜。

④ 何為計算機網路的二級子網結構

二級子網結構指資源子網和通信子網。

網路可分為資源子網和通信子網。資源子網提供訪問網路和處理數據的能力,它由主計算機系統、終端控制器和終端組成。通信子網提供網路通信功能,它由網路結點、通信鏈路和信號變換設備組成。

而網路中通信子網的結構直接影響網路結構,通信子網按其傳送數據的技術可分為點-點通信信道和廣播通信信道兩種。

(4)計算機網路二層架構擴展閱讀

為了確定網路區域,分開主機和路由器的每個介面,從而產生了若干個分離的網路島,介面端連接了這些獨立網路的端點。

IP地址是以網路號和主機號來表示網路上的主機的,只有在一個網路號下的計算機之間才能「直接」互通,不同網路號的計算機要通過網關才能互通。

⑤ OSI七層型的層次結構是什麼

OSI七層型從低到高依次是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

1、應用層:網路服務與最終用戶的一個介面。

2、表示層:數據的表示、安全、壓縮。(在五層模型裡面已經合並到了應用層),格式有,JPEG、ASCll、EBCDIC、加密格式等。

3、會話層:建立、管理、終止會話。(在五層模型裡面已經合並到了應用層),對應主機進程,指本地主機與遠程主機正在進行的會話。



4、傳輸層:定義傳輸數據的協議埠號,以及流控和差錯校驗。

協議有:TCP、UDP,數據包一旦離開網卡即進入網路傳輸層。

5、網路層:進行邏輯地址定址,實現不同網路之間的路徑選擇。

協議有:ICMP、IGMP、IP(IPV4、IPV6)。

6、數據鏈路層:建立邏輯連接、進行硬體地址定址、差錯校驗等功能。將比特組合成位元組進而組合成幀,用MAC地址訪問介質,錯誤發現但不能糾正。

7、物理層:建立、維護、斷開物理連接。

TCP/IP 層級模型結構,應用層之間的協議通過逐級調用傳輸層、網路層和物理數據鏈路層而可以實現應用層的應用程序通信互聯。

⑥ 計算機網路的組成和體系結構

一、計算機網路的基本組成

計算機網路是一個很復雜的系統,它由許多計算機軟體、硬體和通信設備組合而成。下面對一個計算機網路所需的主要部分,即伺服器、工作站、外圍設備、網路軟體作簡要介紹。

1.伺服器(Server)

在計算機網路中,伺服器是整個網路系統的核心,一般是指分散在不同地點擔負一定數據處理任務和提供資源的計算機,它為網路用戶提供服務並管理整個網路,它影響著網路的整體性能。一般在大型網路中採用大型機、中型機和小型機作為網路伺服器,可保證網路的可靠性。對於網點不多,網路通信量不大,數據安全性要求不太高的網路,可以選用高檔微機作網路伺服器。根據伺服器在網路中擔負的網路功能的不同,又可分為文件伺服器、通信伺服器和列印伺服器等。在小型區域網中,最常用的是文件伺服器。一般來說網路越大、用戶越多、伺服器負荷越大,對伺服器性能要求越高。

2.工作站(Workstation)

工作站有時也稱為「節點」或「客戶機(Client)」,是指通過網路適配器和線纜連接到網路上的計算機,是網路用戶進行信息處理的個人計算機。它和伺服器不同,伺服器是為整個網路提供服務並管理整個網路,而工作站只是一個接入網路的設備,它保持原有計算機的功能,作為獨立的計算機為用戶服務,同時又可按一定的許可權訪問伺服器,享用網路資源。

工作站通常都是普通的個人計算機,有時為了節約經費,不配軟、硬碟,稱為「無盤工作站」。

3.網路外圍設備

是指連接伺服器和工作站的一些連線或連接設備,如同軸電纜、雙絞線、光纖等傳輸介質,網卡(NIC)、中繼器(Repeater)、集線器(Hub)、交換機(Switch)、網橋(Bridge)等,又如用於廣域網的設備:數據機(Modem)、路由器(Router)、網關(Gateway)等,介面設備:T型頭、BNC連接器、終端匹配器、RJ45頭、ST頭、SC頭、FC頭等。

4.網路軟體

前面介紹的都是網路硬體設備。要想網路能很好地運行,還必須有網路軟體。

通常網路軟體包括網路操作系統(NOS)、網路協議軟體和網路通信軟體等。其中,網路操作系統是為了使計算機具備正常運行和連接上網的能力,常見的網路操作系統有UNIX、Linux、Novell Netware、Windows NT、Windows 2000 Server、Windows XP等;網路協議軟體是為了各台計算能使用統一的協議,可以看成是計算機之間相互會話使用的語言;而運用協議進行實際的通信則是由通信軟體完成的。

網路軟體功能的強弱直接影響到網路的性能,因為網路中的資源共享、相互通信、訪問控制和文件管理等都是通過網路軟體實現的。

二、計算機網路的拓撲結構

所謂計算機網路的拓撲結構是指網路中各結點(包括連接到網路中的設備、計算機)的地理分布和互連關系的幾何構形,即網路中結點的互連模式。

網路的拓撲結構影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等指標,常見的網路拓撲結構有匯流排型、星型、環型等,通過使用路由器和交換機等互連設備,可在此基礎上構建一個更大網路。

1.匯流排型

在匯流排型結構中,將所有的入網計算機接入到一條通信傳輸線上,為防止信號反射,一般在匯流排兩端連有終端匹配器如圖6-1(a)。匯流排型結構的優點是信道利用率高,可擴充性好,結構簡單,價格便宜。當數據在匯流排上傳遞時,會不斷地「廣播」,第一節點均可收到此信息,各節點會對比數據送達的地址與自己的地址是否相同,若相同,則接收該數據,否則不必理會該數據。缺點是同一時刻只能有兩個網路結點在相互通信,網路延伸距離有限,網路容納的節點數有限。在匯流排上只要有一個結點連接出現問題,會影響整個網路運行,且不易找到故障點。

圖6-1 網路拓撲結構

2.星型

在星型結構中,以中央結點為中心,其他結點都與中央結點相連。每台計算機通過單獨的通信線路連接到中央結點,由該中央結點向目的結點傳送信息,如圖6-1(b),因此,中央結點必須有較強的功能和較高的可靠性。

在已實現的網路拓撲結構中,這是最流行的一種。跟匯流排型拓撲結構相比,它的主要的優勢是一旦某一個電纜線段被損壞了,只有連接到那個電纜段的主機才會受到影響,結構簡單,建網容易,便於管理。缺點是該拓撲是以點對點方式布線的,故所需線材較多,成本相對較高,此外中央結點易成為系統的「瓶頸」,且一旦發生故障,將導致全網癱瘓。

3.環型

在環型結構中,如圖6-1(c)所示,各網路結點連成封閉環路,數據只能是單向傳遞,每個收到數據包的結點都向它的下一結點轉發該數據包,環游一圈後由發送結點回收。當數據包經過目標結點時,目標結點根據數據包中的目標地址判斷出是自己接收,並把該數據包拷貝到自己的接收緩沖中。

環型拓撲結構的優點是:結構簡單,網路管理比較簡單,實時性強。缺點是:成本較高,可靠性差,網路擴充復雜,網路中若有任一結點發生故障都會使整個網路癱瘓。

三、計算機網路的體系結構

要弄清網路的體系結構,需先弄清網路協議是什麼。

網路協議是兩台網路上的計算機進行通信時使用的語言,是通信的規則和約定。為了在網路上傳輸數據,網路協議定義了數據應該如何被打成包、並且定義了在接收數據時接收計算機如何解包。在同一網路中的兩台計算機為了相互通信,必須運行同一協議,就如同兩個人交談時,必須採用對方聽得懂的語言和語速。

由於網路結點之間的連接可能是很復雜的,因此,為了減少協議設計的復雜性,在制定協議時,一般把復雜成分分解成一些簡單成分,再將它們復合起來,而大多數網路都按層來組織,並且規定:(1)一般是將用戶應用程序作為最高層,把物理通信線路作為最低層,將其間再分為若干層,規定每層處理的任務,也規定每層的介面標准;(2)每一層向上一層提供服務,而與再上一層不發生關系;(3)每一層可以調用下一層的服務傳輸信息,而與再下一層不發生關系。(4)相鄰兩層有明顯的介面。

除最低層可水平通信外,其他層只能垂直通信。

層和協議的集合被稱為網路的體系結構。為了幫助大家理解,我們從現實生活中的一個例子來理解網路的層次關系。假如一個只懂得法語的法國文學家和一個只懂得中文的中國文學家要進行學術交流,那麼他們可將論文翻譯成英語或某一種中間語言,然後交給各自的秘書選一種通信方式發給對方,如圖6-2所示。

圖6-2 中法文學家學術交流方式

下面介紹兩個重要的網路體系結構:OSI參考模型和TCP/IP參考模型。

1.OSI參考模型

由於世界各大型計算機廠商推出各自的網路體系結構,不同計算機廠商的設備相互通信困難。為建立更大范圍內的計算機網路,必然要解決異構網路的互連,因而國際標准化組織ISO於1977年提出「開放系統互連參考模型」,即著名的OSI(Open system interconnection/Reference Model)。它將計算機網路規定為物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層等七層,受到計算機界和通信界的極大關注。

2.TCP/IP參考模型

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet protocol)協議是Internet使用的通信協議,由ARPANET研究中心開發。TCP/IP是一組協議集(Internet protocol suite),而TCP、IP是該協議中最重要最普遍使用的兩個協議,所以用TCP/IP來泛指該組協議。

TCP/IP協議的體系結構被分為四層:

(1)網路介面層 是該模型的最低層,其作用是負責接收IP數據報,並通過網路發送出去,或者從網路上接收網路幀,分離IP數據報。

(2)網路層 IP協議被定義駐留在這一層中,它負責將信息從一台主機傳到指定接收的另一台主機。主要功能是:定址、打包和路由選擇。

(3)傳輸層 提供了兩個協議用於數據傳輸,即傳輸控制協議TCP和通用數據協議UDP,負責提供准確可靠和高效的數據傳送服務。

(4)應用層 位於TCP/IP最高層,為用戶提供一組常用的應用程序協議。例如:簡單郵件傳輸協議SMTP、文件傳協議FTP、遠程登錄協議Telnet、超文本傳輸協議HTTP(該協議是後來擴充的)等。隨著Internet的發展,又開發了許多實用的應用層協議。

圖6-3是TCP/IP模型和OSI模型的簡單比較:

圖6-3 TCP/IP模型和OSI模型的對比

⑦ 計算機網路的分層體系結構

第一層:物理層(PhysicalLayer),規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和過程的特性,用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講,機械特性規定了網路連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;規程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息是,DTE和DCE雙放在各電路上的動作系列。
在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。
屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

第二層: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。
數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。
在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。
數據鏈路層協議的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。

第三層是網路層(Network layer)

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,包中封裝有網路層包頭,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。

如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。
在這一層,數據的單位稱為數據包(packet)。
網路層協議的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。

第四層是處理信息的傳輸層(Transport layer)。第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。但是,當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法,TCP的數據單元稱為段(segments)而UDP協議的數據單元稱為「數據報(datagrams)」。這個層負責獲取全部信息,因此,它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(最終用戶到最終用戶)的透明的、可靠的數據傳輸服務。所為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。
傳輸層協議的代表包括:TCP、UDP、SPX等。

第五層是會話層(Session layer)

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。

第六層是表示層(Presentation layer)

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。

第七層應用層(Application layer),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。