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计算机网络用分层的思维设计

发布时间: 2023-10-17 18:16:10

‘壹’ 1计算机网络采用层次结构有什么好处

1计算机网络采用层次结构有什么好处?

网络协议分层示意图为了减少网络设计的复杂性,绝大多数网络采用分层设计方法。
所谓分层设计方法,就是按照信息的流动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能层,不同机器上的同等功能层之间采用相同的协议,同一机器上的相邻功能层之间通过接口进行信息传递。

计算机网络采用层次结构有什么好处?

OSI分层模型是为了将网络每一层都制订严格的标准棚虚,让每家厂商都依照此标准去生产设备(包括软、硬件上达到统一),这样互相才能兼容,只有互相兼容才能互相连接、通讯。在早期网络刚刚诞生时是没有OSI的,所以出现了很多种局域网技术(那时没有广域网的概念,因为每家设备不能兼容),比如DECNet、以太网、令牌环等,大家各做各的,技术不能统一,所以也无法互联,后来ISO(国际标准化组织)推出ISO后,各家厂商的设备才能互相连接通信。

计算机网络采用层次结构的模型有什么好处

1.各层之间是独立的
2.灵活性好
3.结构上可分割开
4.易于实现和维护
5.能促进标准化工作
资料提供:《计算机网络》第六版第一章

:计算机网络采用层次结构模型 的理由是什么?有何好处?

分层的好处:1)各层之间是独立的;
2)灵活性好;
3)结构上可分割开;
4)易于实现和维护;
5)能促进标春和州准化工作。

计算机网络采用层次结构模型的理由是什么

不知道我举的例子,举得恰当不。就像公司有管理部门、人才部门、技术部门、工人部门,部门与部门之间都是相互协助、相互依存的关系。如果不分部门,不分层次。那工作起来是不是就会出现问题,网络也是如此,它们也有自已的层次,如果一个层出错了,就会出问题,这样通过层次来判断,就可以发现问题出现在什么位置,也就可以事半功倍了。

计算机网络层次结构模型和各层协议的 *** 叫做计算机网络什么

计算机网络的体系结构

计算机网络层次结构划分应按照________和________的原则。

层内功能内聚和层间耦合松散

计算机网络五层结构

应用层、传输层、网络层扒蔽、数据链路层,物理层

‘贰’ 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)。

(2)计算机网络用分层的思维设计扩展阅读:

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。

‘叁’ 网络体系结构为什么要采用分层次的结构

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)。


1、网络体系结构(network architecture):是计算机之间相互通信的层次,以及各层中的协议和层次之间接口的集合。

2、网络协议:是计算机网络和分布系统中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。

3、语法(syntax):包括数据格式、编码及信号电平等。

4、语义(semantics):包括用于协议和差错处理的控制信息。

5、定时(timing):包括速度匹配和排序。

计算机网络是一个非常复杂的系统,需要解决的问题很多并且性质各不相同。所以,在ARPANET设计时,就提出了“分层”的思想,即将庞大而复杂的问题分为若干较小的易于处理的局部问题。

‘肆’ 计算机网络为什么要引入分层的思想

主要就将一个复杂的计算机网络分开管理,各个层实行相应的功能,便于管理,和标准的实行。因为有的只是做某一部分的接口等,相当于模块化设计,便于添加和删减,实际上是很复杂的不能很清楚的区分,只是书本的定义,对于理解有好处
分层的理由
·将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件,因此有助于各个部件的开发、设计和故障排除。
·通过网络组件的标准化,允许多个供应商进行开发。
·通过定义在模型的每一层实现什么功能,鼓励产业的标准化。
·允许各种类型的网络硬件和软件相互通信。
·防止对某一层所做的改动影响到其他的层,这样就有利于开发。
分层的原则
1.各个层之间有清晰的边界,便于理解;
2.每个层实现特定的功能;
3.层次的划分有利于国际标准协议的制定;
4.层的数目应该足够多,以避免各个层功能重复。

‘伍’ 计算机网络为什么要采用分层的体系结构

层次清晰,可扩展性能,增强稳定性等。在对网络分层以后可以将问题细化,使得问题更加容易分析。把一个大的系统分拆成小的体系后,便于在各个层次上制定标准,桥薯首从而实现层与层之间的标准接口,从而实现各类网络硬件和软件的通信。分层以后,某一层的改动不会影响到其他的层,便于开发。
独立性强——上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务-黑箱方法;
适应性好——只要服务和接口不变,层内实现方法可任意改变;
使设计人员能专心设计和开发敏数所关心的手含功能模块,功能易于优化、实现;
结构清晰,易于管理和维护;
良好的标准化;

‘陆’ 为什么要采用分层的方法解决计算机的通信问题

为了减少网络设计的复杂性,绝大多数网络采用分层设计方法。所谓分层设计方法,就是按照信息的流动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能层,不同机器上的同等功能层之间采用相同的协议,同一机器上的相邻功能层之间通过接口进行信息传递。为了便于理解接口和协议的概念,我们首先以邮政通信系统为例进行说明。人们平常写信时,都有个约定,这就是信件的格式和内容。首先,我们写信时必须采用双方都懂的语言文字和文体,开头是对方称谓,最后是落款等。这样,对方收到信后,才可以看懂信中的内容,知道是谁写的,什么时候写的等。当然还可以有其他的一些特殊约定,如书信的编号、间谍的密写等。信写好之后,必须将信封装并交由邮局寄发,这样寄信人和邮局之间也要有约定,这就是规定信封写法并贴邮票。在中国寄信必须先写收信人地址、姓名,然后才写寄信人的地址和姓名。邮局收到信后,首先进行信件的分拣和分类,然后交付有关运输部门进行运输,如航空信交民航,平信交铁路或公路运输部门等。这时,邮局和运输部门也有约定,如到站地点、时间、包裹形式等等。信件运送到目的地后进行相反的过程,最终将信件送到收信人手中,收信人依照约定的格式才能读懂信件。如图所示,在整个过程中,主要涉及到了三个子系统、即用户子系统,邮政子系统和运输子系统。各种约定都是为了达到将信件从一个源点送到某一个目的点这个目标而设计的,这就是说,它们是因信息的流动而产生的。可以将这些约定分为同等机构间的约定,如用户之间的约定、邮政局之间的约定和运输部门之间的约定,以及不同机构间的约定,如用户与邮政局之间的约定、邮政局与运输部门之间的约定。虽然两个用户、两个邮政局、两个运输部门分处甲、乙两地,但它们都分别对应同等机构,同属一个子系统;而同处一地的不同机构则不在一个子系统内,而且它们之间的关系是服务与被服务的关系。很显然,这两种约定是不同的,前者为部门内部的约定,而后者是不同部门之间的约定。在计算机网络环境中,两台计算机中两个进程之间进行通信的过程与邮政通信的过程十分相似。用户进程对应于用户,计算机中进行通信的进程(也可以是专门的通信处理机〕对应于邮局,通信设施对应于运输部门。为了减少计算机网络设计的复杂性,人们往往按功能将计算机网络划分为多个不同的功能层。网络中同等层之间的通信规则就是该层使用的协议,如有关第N层的通信规则的集合,就是第N层的协议。而同一计算机的不同功能层之间的通信规则称为接口( i n t e r f a c e),在第N层和第(N+ 1)层之间的接口称为N /(N+ 1)层接口。总的来说,协议是不同机器同等层之间的通信约定,而接口是同一机器相邻层之间的通信约定。不同的网络,分层数量、各层的名称和功能以及协议都各不相同。然而,在所有的网络中,每一层的目的都是向它的上一层提供一定的服务。协议层次化不同于程序设计中模块化的概念。在程序设计中,各模块可以相互独立,任意拼装或者并行,而层次则一定有上下之分,它是依数据流的流动而产生的。组成不同计算机同等层的实体称为对等进程( peer process)。对等进程不一定非是相同的程序,但其功能必须完全一致,且采用相同的协议。分层设计方法将整个网络通信功能划分为垂直的层次集合后,在通信过程中下层将向上层隐蔽下层的实现细节。但层次的划分应首先确定层次的集合及每层应完成的任务。划分时应按逻辑组合功能,并具有足够的层次,以使每层小到易于处理。同时层次也不能太多,以免产生难以负担的处理开销。计算机网络体系结构是网络中分层模型以及各层功能的精确定义。对网络体系结构的描述必须包括足够的信息,使实现者可以为每一功能层进行硬件设计或编写程序,并使之符合相关协议。但我们要注意的是,网络协议实现的细节不属于网络体系结构的内容,因为它们隐含在机器内部,对外部说来是不可见的。现在我们来考查一个具体的例子:在图1 - 11所示的5层网络中如何向其最上层提供通信。在第5层运行的某应用进程产生了消息M,并把它交给第4层进行发送。第4层在消息M前加上一个信息头(h e a d e r),信息头主要包括控制信息(如序号)以便目标机器上的第4层在低层不能保持消息顺序时,把乱序的消息按原序装配好。在有些层中,信息头还包括长度、时间和其他控制字段。在很多网络中,第4层对接收的消息长度没有限制,但在第3层通常存在一个限度。因此,第3层必须将接收的入境消息分成较小的单元如报文分组( p a c k e t),并在每个报文分组前加上一个报头。在本实例中,消息M被分成两部分:M 1和M 2。第3层确定使用哪一条输出线路,并将报文传给第2层。第2层不仅给每段消息加上头部信息,而且还要加上尾部信息,构成新的数据单元,通常称为帧( f r a m e),然后将其传给第1层进行物理传输。在接收方,报文每向上递交一层,该层的报头就被剥掉,决不可能出现带有N层以下报头的报文交给接收方第N层实体的情况。要理解图1 - 11示意图,关键要理解虚拟通信与物理通信之间的关系,以及协议与接口之间的区别。比如,第4层的对等进程,在概念上认为它们的通信是水平方向地应用第四层协议。每一方都好像有一个叫做“发送到另一方去”的过程和一个叫做“从另一方接收”的过程,尽管实际上这些过程是跨过3 / 4层接口与下层通信而不是直接同另一方通信。抽象出对等进程这一概念,对网络设计是至关重要的。有了这种抽象技术,网络设计者就可以把设计完整的网络这种难以处理的大问题,划分成设计几个较小的且易于处理的问题,即分别设计各层。

‘柒’ 计算机网络的分层设计模型有何优点分层设计方法主要原则是什么

计算机网络是一个极其复杂的工程,之所以使用分层,最主要的思想在于把整个复杂的问题分成若干个部分进行处理,主要优点在于:

①各层之间相互独立,只需要完成本层要求的任务:某一层通过和下层的接口实现信息交流,下层也能提供相应服务给上层,并且计算机网络的复杂程度还表现在要使得不同的网络进行连接,分层的话,其他就不要考虑另外一层是怎么进行网络连接和协商通信的(比如应用层可以搭载udp或tcp);
②使得接入网络设备容易制造,且成本大幅度降低:比如交换机(二层)就根本不需要考虑网络层和以上的数据,所以在硬件(逻辑控制电路)的设计难度就会大幅度降低;

计算机网络分层设计方法主要原则:

①层与层之间必须相对对立,不允许出现两层对同一控制(差错控制,流量控制,分片和组装,复用分用,连接释放控制)的重复;
②分层必须把握好层的数量和层与层的关系。分层时必须使每一层的功能非常明确,层数太少会使得每一层任务太过复杂,在设计协议的时候,设计工程会遇到很多困难,但层数太多会使得网络的传输效率下降。