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849-盘算机网络体系结构

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巴拿巴 显示全部楼层 发表于 2021-11-24 15:59:39 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
计算机网络:就是利用通讯装备和线路将地理位置差别的、功能独立的多个计算机系 统互连起来,以功能美满的网络软件(即网络通讯协议、信息互换方式、网络利用体系等)实现网络中资源共享和信息通报的体系。
计算机网络的构成
(1) 边沿部分 由全部毗连在因特网上的主机构成。这部分是用户直接利用的,用来 举行通讯(传送数据、音频或视频)和资源共享。
(2) 核心部分 由大量网络和毗连这些网络的路由器构成。这部分是为边沿部分提供 服务的(提供连通性和互换)。边沿部分与核心部分资源子网与通讯子网

计算机网络的分类

作用范围
广域网 WAN (Wide AreaNetwork)
局域网 LAN (Local Area Network)
城域网 MAN (Metropolitan Area Network)
个人地域网 PAN(Personal Area Network)
从网络的利用者举行分类
公用网 (publicnetwork) 专用网 (private network)
按网络的拓扑结构分类 星形、总线、环形、树形、网形;
计算机网络的尺度化工作及相关组织
国际上制定通讯协议和尺度的主要组织:
(1)IEEE:局域网,无线局域网
(2)ISO:网络参考模子
(3)ITU 尺度化四个阶段
1、因特网草案(Internet Draft) 在这个阶段还不是 RFC 文档。2、建议尺度(ProposedStandard)从这个阶段开始就成为 RFC 文档。3、草案尺度(Draft Standard) 4、因特网尺度(Internet Standard)
计算机网络体系结构与参考模子

计算机网络分层结构 对于非常复杂的计算机网络协议,最好的方法是采用分层式结构。每一层关注和解决通讯中的某一方面的规则。各层之间是独立的,机动性好,结构上可以分开,易于实现和维护,促进尺度化工作。

网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作 例如,规定传输的帧格式,帧的最大长度等。分别层次的须要性
1、计算机网络中的数据互换必须遵守事先约定好的规则。
2、这些规则明确规定了所互换的数据的格式以及有关的同步题目(同步含偶然序的 意思)。
3、网络协议(network protocol),简称为协议,是为举行网络中的数据互换而创建的 规则、尺度或约定。
层数多少要适当?
1、若层数太少,就会使每一层的协议太复杂。
2、层数太多又会在形貌和综合各层功能的体系工程使命时碰到较多的困难。
计算机网络的体系结构

1、计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。
2、体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的准确定义。
3、实现(implementation)是遵照这种体系结构的前提下用何种硬件或软件完成这些功 能的题目。
4、体系结构是抽象的,而实现则是详细的,是真正在运行的计算机硬件和软件。
计算机网络协议、接口、服务等概念

1.协议 协议总是指某一层协议,是对划一实体之间的通讯制定的有关通讯规则约定的集合。
网络协议的三个要素:
(1)语义(Semantics)。
(2)语法(Syntax)。
(3)同步即定时(Timing)。网络协议的构成要素
1、语法 数据与控制信息的结构或格式。
2、语义 需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种相应 。
3、同步变乱实现次序的详细分析。

2 接口(服务访问点) 同一体系中相邻两层的实体举行交互的地方。
3.服务(service) 为包管上层对等体之间能相互通讯,下层向上层提供的功能
实体(entity) 表现任何可发送或接收信息的硬件或软件历程。协议是控制两个对等实体举行通讯的规则的集合。在协议的控制下,两个对等实体间的通讯使得本层可以大概向上一层提供服务。要实现本层协议,还需要利用下层所提供的服务。
本层的服务用户只能望见服务而无法望见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。
协议是“程度的”,即协议是控制对等实体之间通讯的规则。服务是“垂直的”,即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

ISO/OSI 参考模子和 TCP/IP 模子

1.ISO/OSI 参考模子

只要遵照 OSI 尺度,一个体系就可以和位于世界上任何地方的、也遵照这同一尺度 的其他任何体系举行通讯。在市场化方面 OSI 却失败了。OSI 的专家们在完成 OSI 标定时没有商业驱动力;OSI 的协议实现起来过分复杂,且运行效率很低;OSI 尺度的制定周期太长,因而使得按 OSI 尺度生产的装备无法及时进入市场;OSI 的层次分别并也不太公道,有些功能在多个层次中重复出现。
最低 3 层(1~ 3)是依赖网络的,扳连到将两台通讯计算机链接在一起所利用的数据通讯网的相关协议。
高三层(5~7)是面向应用的,扳连到允许两个终端用户应用历程交互作用的协议。中心的传输层为面向应用的上 3 层掩藏了跟网络有关的下 3 层的详细利用。

本质上讲, 它创建在由下 3 层提供的服务上,为面向应用的高层提供网络无关的信息互换服务。OSI 模子自己并未确切地形貌用于各层的详细服务和协议,它仅仅告诉我们每一层应该做什么。
物理层:通讯在信道上传输的原始比特流。1、用多少伏特电压表现“1”,多少伏特电压表现“0”;一个比特连续多少微秒;传输是否在两个方向上同时举行;2、处置处罚机械的、电气的和过程的接口,以及物理层下的物理传输介质题目。3、物理层的关键技能是信号与接口。
数据链路层:在网络上沿着网络链路在相邻结点之间移动数据的技能规范。1、物理层不关心接收和传送的比特流的含意和结构,只能依赖各链路层来产生和识别帧的界限。2、帧是一种信息单位,每一帧应该包括肯定数目的数据和一些须要的控制信息。3、控制信息包括同步信息(帧的开始、竣事信息)、地点信息、不对控制信息以及流量 控制信息等。
网络层:确定分组从源端到达目的端的路由。1、网络层是通讯子网的最高层,它的使命是选择符合的路由和互换节点,以透明地向目的站传输发送站所发送的分组信息,即路由选择是网络层的一项主要工作。2、网络层传送数据的单位是分组,就是将一个报文分成等长的分组。
传输层:从会话层接收数据,而且在须要时把它分成较小的单位,通报给网络层,并 确保到达对方的各段信息精确无误。传输层是真正的从源到目的的“端到端”的层。源端机上的某步调,利用报文头和控 制报文与目的机上的类似步调举行对话。
会话层:允许差别呆板上的用户创建会话关系,提供对某些应用有用的加强服务会话, 可被用于远程登录到分时体系或在两台呆板间通报文件等应用中。管理对话和同步。在数据流中插入校验点。每次网络瓦解后,仅需要重传最后一个校验点以后的数据。
表现层:关心的是面向应用的信息的语法和语义。典型的例子是用一种各人一致同意的尺度方法对数据编码。1、为了让采用差别表现法的计算机之间能举行通讯,互换中利用的数据结构可以用抽象的方式来定义,而且利用尺度的编码方式。2、表现层管理这些抽象数据结构,而且在计算机内部表现法和网络的尺度表现法之间举行转换。
应用层:括步调实行的功能和利用员实行的功能。在 OSI 环境下,只有应用层是直 接为用户服务的。1、应用层包括的功能最多,应用层协议许多,例如假造终端协议 VTP,电子邮件,变乱处置处罚等。2、文件传输,电子邮件、远程作业录 入、名录查询和其他各种通用和专用的功 能。

2.TCP/IP 模子
TCP/IP 广泛应用 TCP/IP 事实上 国际尺度。互联网络层:使主机可以把分组发往任何网络,并使分组独立地传向目的地(大概经 由差别的物理网络)。1、到达的次序和发送的次序大概差别,因此如需要按次序发送及接收时,高层必须 对分组排序。2、定义了尺度的分组格式和协议,即 IP 协议 3、选择分组路由和避免壅闭是这里主要的设计题目。
传输层:使源端和目的端主机上的对等实体可以举行通讯,和 OSI 的传输层类似。1、传输控制协议 TCP。它是一个面向毗连的协议,允许从一台呆板发出的字节流无不对地发往互联网上的其他呆板。TCP 要处置处罚流量控制。2、用户数据报协议 UDP。它是一个不可靠的、无毗连协议,应用于只有一次的客户[1]服务器模式的请求-应答查询,以及快速递交比精确递交更重要的应用步调,如传输语音或 影像。
应用层。它包含全部的高层协议。文件传输协议(FTP) 电子邮件协议(SMTP) 邮局协议(POP) 域名服务DNS 用于把主机名映射到网络地点 HTTP 协议,用于在万维网(WWW)上获取主页等
TCP/IP 是四层的体系结构 应用层、传输层、网际层和网络接口层。因此每每采取折中的办法,即综合 OSI 和 TCP/IP 的长处, 采用一种只有五层协议的体系结构 。


对 OSI 参考模子的评价

1、层次数目与内容选择不是很好,会话层很少用到,表现层险些是空的,数据链路层与网络层有许多的子层插入;
2、寻址、流控与不对控制在每一层里都重复出现,降低体系效率;
3、数据安全性、加密与网络管理在参考模子的设计初期被忽略了;
4、参考模子的设计更多是被通讯的思想所支配,不适合于计算机与软件的工作方式;
5、严酷按照层次模子编程的软件效率很低。
对 TCP/IP 参考模子评价

1、在服务、接口与协议的区别上不很清晰,一个好的软件工程应该将功能与实现方法区分开,参考模子不适合于别的非 TCP/IP 协议族;
2、TCP/IP 参考模子的主机-网络层自己并不是现实的一层;
3、物理层与数据链路层的分别是须要和公道的,而 TCP/IP 参考模子却没有做到这点。


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