① 计算机网络的分层结构
物理层:为数据链路层对等实体之间的信息交换建立物理连接,在物理连接上正确、透明地传送物理层数据单元(物理层的数据单元是比特流)。物理层提供激活、维持、去活物理连接的所需机械特性、电气特性、功能特性、规程特性的手段。
链路层:该层相邻结点的一个或多个物理连接上为网络层建立、维持、释放链路连接,并在链路连接上可靠地、正确地传送链路层协议数据单元(通常称为帧)。纠错和流量控制是链路层的两个主要功能。
网络层:提供网络层对等实体建立、维持、终止网络连接的手段,并在网络连接上交换网络层协议数据单元,即分组。其中,一个重要功能是网络选路和寻址。
传输层:基本功能是为会话层提供可靠地、经济的传输连接的手段,并在传输连接上交换传输层协议数据单元—报文。传输层是端到端,在通信子网中无传输层。流量控制(Flow control)是传输层的一个重要功能。
会话层:为会话连接提供手段,并利用会话连接组织和同步应用进程之间的会话。
表示层:该层主要解决用户数据的语法表示问题。它将要交换数据的抽象语法(适合于某一用户)转换为传送语法(适合于 OSI 内部使用)——公共表示方法。
应用层:为用户应用进程访问 OSI 提供接口,并负责信息的语义表示。
② 计算机网络的分层体系结构
第一层:物理层(PhysicalLayer),规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性,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、交换信息是,DTE和DCE双放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。所为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。
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。
③ 6什么是计算机网络的体系结构为什么要采用分层次的结构
计算机网络体系结构是指计算机网络层次结构模型,它是各层的协议以及层次之间的端口的集合。
目前广泛采用的是国际标准化组织(ISO)1997年提出的开放系统互联(Open
System Interconnection,OSI)参考模型,习惯上称为ISO/OSI参考模型。
在OSI七层参考模型的体系结构中,由低层至高层分别称为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层
原因:为把在一个网络结构下开发的系统与在另一个网络结构下开发的系统互联起来,以实现更高一级的应用,使异种机之间的通信成为可能,便于网络结构标准化;
并且由于全球经济的发展使得处在不同网络体系结构的用户迫切要求能够互相交换信息;
为此,国际标准化组织ISO成立了专门的机构研究该问题,并于1977年提出了一个试图使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架,即着名的开放系统互连基本参考模型OSI/RM (Open System Interconnection Reference Model)。
(3)计算机网络的分层原理扩展阅读:
OSI模型体系结构:
物理层(Physical,PH)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。
数据链路层(Data-link,D)实现的主要功能有:帧的同步、差错控制、流量控制、寻址、帧内定界、透明比特组合传输等。
网络层(Network,N)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。
传输层(Transport,T)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
会话层(Session,S)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。
表示层(Presentation,P)数据的压缩和解压缩、加密和解密等工作都由表示层负责。
应用层(Application,A)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。
④ 为什么要对计算机网络分层以及分层的一般原则。
各层之间是独立的。某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的,而仅仅需要知道该层通过层间的接口(即界面)所提供的服务。由于每一层只实现一种相对独立的功能,因而可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的更小一些的问题。这样,整个问题的复杂程度就下降了。
灵活性好。当任何一层发生变化时(例如由于技术的变化),只要层间接口关系保持不变,则在这层以上或以下各层均不受影响。此外,对某一层提供的服务还可进行修改。
当某层提供的服务不再需要时,甚至可以将这层取消。
结构上可分割开。各层都可以采用最合适的技术来实现。
易于实现和维护。这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处理,因为整个的系统已被分解为若干个相对独立的子系统。
能促进标准化工作。因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。
⑤ 什么是计算机网络的体系结构为什么要采用分层次的结构
它的目的是为网络硬件、软件、协议、 存取控制和拓扑提供标准.现在广泛采用的是开放系统互连OSI(
Open System Interconnection)的参考模型,它是用物理层、
数据链路层、网络层、传送层、对话层、
表示层和应用层七个层次描述网络的结构.你应该注意的 是,网络体系结构的优劣将直接影响总线、接口和网络的性能.
而网络体系结构的关键要素恰恰就是协议和拓扑.
目前最常见的网络体系结构有FDDI、以太网、 令牌环网和快速以太网等.
采用分层次的结构原因:各层功能相对独立,
各层因技术进步而做的改动不会影响到其他层,从而保持体 系结构的稳定性
⑥ 简述为什么要对计算机网络分层以及分层的一般原则
计算机网络分层,是为了从概念上区分,从具体到抽象,是为了方便工业化生产,建立了OSI开放式系统互联参考模型。物理层、数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,一层比一层抽象。
⑦ 计算机网络体系分为哪四层
1.、应用层
应用层对应于OSI参考模型的高层,为用户提供所需要的各种服务,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.
2.、传输层
传输层对应于OSI参考模型的传输层,为应用层实体提供端到端的通信功能,保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP).
TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务;而UDP协议提供的则是不保证可靠的(并不是不可靠)、无连接的数据传输服务.
3.、网际互联层
网际互联层对应于OSI参考模型的网络层,主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址,它还负责数据包在多种网络中的路由。
该层有三个主要协议:网际协议(IP)、互联网组管理协议(IGMP)和互联网控制报文协议(ICMP)。
IP协议是网际互联层最重要的协议,它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。
4.、网络接入层(即主机-网络层)
网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上,TCP/IP本身并未定义该层的协议,而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议,然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议(ARP)工作在此层,即OSI参考模型的数据链路层。
(7)计算机网络的分层原理扩展阅读:
OSI将计算机网络体系结构(architecture)划分为以下七层:
物理层: 将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号相当于邮局中的搬运工人。
数据链路层: 决定访问网络介质的方式。
在此层将数据分帧,并处理流控制。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址,相当于邮局中的装拆箱工人。
网络层: 使用权数据路由经过大型网络 相当于邮局中的排序工人。
传输层: 提供终端到终端的可靠连接 相当于公司中跑邮局的送信职员。
会话层: 允许用户使用简单易记的名称建立连接 相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书。
表示层: 协商数据交换格式 相当公司中简报老板、替老板写信的助理。
应用层: 用户的应用程序和网络之间的接口老板。
⑧ 计算机网络层次结构是以什么作为划分基础的
计算机网络的层次结构一般以垂直分层模型作为划分基础来表示。
计算机网络体系结构是指整个网络系统逻辑结构和功能分配。计算机网络系统是一个十分复杂的系统。将一个复杂系统分解成若干个容易处理的系统,然后分而治之,这种结构化设计方法是工程设计中最常见的手段。分层就是系统分解的最好方法之一。
层次结构的好处在于是每一层实现一种相对独立功能。分层结构还有一与交流、理解和标准化。
(8)计算机网络的分层原理扩展阅读:
计算机网络的分类与一般的事物分类方法一样,可以按事物所具有的不同性质特点(即事物的属性)分类。计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空间)以及相应的应用软件四部分。
⑨ 计算机网络分层体系结构
计算机网络体系机构分七层:
1、物理层:规定通信设备的机孝扒械的、电气的、功能的和过程的特性,用以建立、维护和拆除物理链路连接;
2、数据链路层:在不可靠的物理介质上提供可靠的传输;
3、网络层:任务是选择合适的网间路由和交换宏改结点, 确保数据及时传送;
4、处理信息的传输层: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;
5、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蔽慎判立和维
⑩ 什么是分层网络体系结构分层的含义是什么
指的是将系统的组件分隔到不同的层中,每一层中的组件应保持内聚性,并且应大致在同一抽象级别;每一层都应与它下面的各层保持松散耦合。
分层架构的优点
1、开发人员的专业分工,专注理解某一层。由于某一层仅仅调用其相邻下一层所提供的程序接口,只需要本层的接口和相邻下一层的接口定义清晰完整,开发人员在开发某一层时就可以像关注集中于这一层所用的功能和技术。
2、可以很容易用新的实现来替换原有层次的实现。 只要前后提供的服务(接口)相同,即可替换。系统开发过程中,功能需求不断变化,我们可以替换现有的层次以满足新的需求变化。
3、降低了系统间的依赖。 比如业务逻辑层中的业务发生变化, 其他两层即表现层以及数据访问层程序也不需要变化。这大大降低了系统各层之间的依赖。
4、有利于复用。充分利用现有的功能程序组件,将已经辨识的具有相对独立功能的层应用于新系统的开发,保证新系统开发的过程中,能够将重点集中于辨识和实现应用系统特有的业务功能,最终缩短系统开发周期,提高系统的质量。
分层思想
分层是基于面向对象上的,是更高层次上的设计理念。在软件开发技术的发展过程中,出现了很多优秀的思想与模式。这些思想和模式凝结了无数程序设计人员的实践经验和智慧,是软件开发领域的精华。这其中有很多思想对分层架构设计有着重要的指导作用。
分层架构的弊端
1、级联修改问题。一些复杂的业务中,由于业务流程发生变化,为了这个变化所有层都需要修改。
2、性能问题。本来是直接简单的操作,需要在整个系统中层层传递,势必造成性能的下降,同时也加大的开发的复杂度。
从上面的分析可以看出, 分层架构设计有许多优点同样存在不足,在实际使用过程中,我们应该权衡利弊关系,选择一种符合实际项目的最佳方案。