當前位置:首頁 » 網路連接 » 兩種計算機網路體系結構標准為
擴展閱讀
win7連接wifi無網路訪問 2025-09-13 09:05:04
蘋果電腦充電器改成交流 2025-09-13 09:03:49

兩種計算機網路體系結構標准為

發布時間: 2022-07-18 20:48:56

什麼計算機網路體系結構

計算機網路是一個復雜的具有綜合性技術的系統,為了允許不同系統實體互連和互操作,不同系統的實體在通信時都必須遵從相互均能接受的規則,這些規則的集合稱為協議(Protocol)。

1、系統指計算機、終端和各種設備。

2、實體指各種應用程序,文件傳輸軟體,資料庫管理系統,電子郵件系統等。

3、互連指不同計算機能夠通過通信子網互相連接起來進行數據通信。

4、互操作指不同的用戶能夠在通過通信子網連接的計算機上,使用相同的命令或操作,使用其它計算機中的資源與信息,就如同使用本地資源與信息一樣。

計算機網路體系結構可以從網路體系結構、網路組織、網路配置三個方面來描述,網路組織是從網路的物理結構和網路的實現兩方面來描述計算機網路,網路配置是從網路應用方面來描述計算機網路的布局,硬體、軟體和通信線路來描述計算機網路,網路體系結構是從功能上來描述計算機網路結構。

(1)兩種計算機網路體系結構標准為擴展閱讀:

計算機網路由多個互連的結點組成,結點之間要不斷地交換數據和控制信息,要做到有條不紊地交換數據,每個結點就必須遵守一整套合理而嚴謹的結構化管理體系·計算機網路就是按照高度結構化設計方法採用功能分層原理來實現的,即計算機網路體系結構的內容。

通常所說的計算機網路體系結構,即在世界范圍內統一協議,制定軟體標准和硬體標准,並將計算機網路及其部件所應完成的功能精確定義,從而使不同的計算機能夠在相同功能中進行信息對接。

一、計算機系統和終端

計算機系統和終端提供網路服務界面。地域集中的多個獨立終端可通過一個終端控制器連入網路。

二、通信處理機

通信處理機也叫通信控制器或前端處理機,是計算機網路中完成通信控制的專用計算機,通常由小型機、微機或帶有CPU的專用設備充當。在廣域網中,採用專門的計算機充當通信處理機:在區域網中,由於通信控制功能比較簡單,所以沒有專門的通信處理機,而是在計算機中插入一個網路適配器(網卡)來控制通信。

三、通信線路和通信設備

通信線路是連接各計算機系統終端的物理通路。通信設備的採用與線路類型有很大關系:如果是模擬線路,在線中兩端使用Modem(數據機);如果是有線介質,在計算機和介質之間就必須使用相應的介質連接部件。

四、操作系統

計算機連入網路後,還需要安裝操作系統軟體才能實現資源共享和管理網路資源。如:Windows 98、Windows 2000、Windows xp等。

五、網路協議

網路協議是規定在網路中進行相互通信時需遵守的規則,只有遵守這些規則才能實現網路通信。常見的協議有:TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。

㈡ 計算機網路結構分幾種哪幾種

計算機網路的分類方式有很多種,可以按地理范圍、拓撲結構、傳輸速率和傳輸介質等分類。

⑴按地理范圍分類

①區域網LAN(Local Area Network)

區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。

②城域網MAN(Metropolitan Area Network)

城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。

③廣域網WAN(Wide Area Network)

廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。

⑵按傳輸速率分類

網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。

網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。

⑶按傳輸介質分類

傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。

①有線網

傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。

●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。

●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。

●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。

②無線網

採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術:微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。

⑷按拓撲結構分類

計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。

①匯流排拓撲結構

匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能,普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。

匯流排拓撲結構的優點是:安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點:由於信道共享,連接的節點不宜過多,並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。

②星型拓撲結構

星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。

星型拓撲結構的特點是:安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。

③環型拓撲結構

環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。

這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。

環型拓撲結構的特點是:安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。

④樹型拓撲結構

樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。

樹型拓撲結構的特點:優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作。

㈢ 計算機網路的體系結構

要想讓兩台計算機進行通信,必須使它們採用相同的信息交換規則。我們把在計算機網路中用於規定信息的格式以及如何發送和接收信息的一套規則稱為網路協議(network protocol)或通信協議(communication protocol)。
為了減少網路協議設計的復雜性,網路設計者並不是設計一個單一、巨大的協議來為所有形式的通信規定完整的細節,而是採用把通信問題劃分為許多個小問題,然後為每個小問題設計一個單獨的協議的方法。這樣做使得每個協議的設計、分析、編碼和測試都比較容易。分層模型(layering model)是一種用於開發網路協議的設計方法。本質上,分層模型描述了把通信問題分為幾個小問題(稱為層次)的方法,每個小問題對應於一層。
在計算機網路中要做到有條不紊地交換數據,就必須遵守一些事先約定好的規則。這些規則明確規定了所交換的數據格式以及有關的同步問題。這里所說的同步不是狹義的(即同頻或同頻同相)而是廣義的,即在一定的條件下應當發生什麼事件(如發送一個應答信息),因而同步含有時序的意思。這些為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定稱為網路協議,網路協議也可簡稱為協議。網路協議主要由以下三個要素組成。
① 語法,即數據與控制信息的結構或格式。
② 語義,即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。
③ 同步,即事件實現順序的詳細說明。
網路協議是計算機網路的不可缺少的組成部分。
協議通常有兩種不同的形式。一種是使用便於人來閱讀和理解的文字描述,另一種是使用計算機能夠理解的程序代碼。
對於非常復雜的計算機網路協議,其結構應該是層次式的。分層可以帶來許多好處。
① 各層之間是獨立的。某一層並不需要知道它的下一層是如何實現的,而僅僅需要知道該層通過層間的介面(即界面)所提供的服務。由於每一層只實現一種相對獨立的功能,因而可將一個難以處理的復雜問題分解為若干個較容易處理的更小一些的問題。這樣,整個問題的復雜程度就下降了。
② 靈活性好。當任何一層發生變化時(例如由於技術的變化),只要層間介面關系保持不變,則在這層以上或以下各層均不受影響。此外,對某一層提供的服務還可進行修改。當某層提供的服務不再需要時,甚至可以將這層取消。
③ 結構上可分割開。各層都可以採用最合適的技術來實現。
④ 易於實現和維護。這種結構使得實現和調試一個龐大而又復雜的系統變得易於處理,因為整個的系統已被分解為若干個相對獨立的子系統。
⑤ 能促進標准化工作。因為每一層的功能及其所提供的服務都已有了精確的說明。
分層時應注意使每一層的功能非常明確。若層數太少,就會使每一層的協議太復雜。但層數太多又會在描述和綜合各層功能的系統工程任務時遇到較多的困難。
我們把計算機網路的各層及其協議的集合,稱為網路的體系結構。換種說法,計算機網路的體系結構就是這個計算機網路及其構件所應完成的功能的精確定義。需要強調的是:這些功能究竟是用何種硬體或軟體完成的,則是一個遵循這種體系結構的實現的問題。體系結構的英文名詞architecture的原意是建築學或建築的設計和風格。但是它和一個具體的建築物的概念很不相同。我們也不能把一個具體的計算機網路說成是一個抽象的網路體系結構。總之,體系結構是抽象的,而實現則是具體的,是真正在運行的計算機硬體和軟體。
圖5.8所示是計算機網路體系結構示意圖。其中圖5.8(a)是OSI的七層協議體系結構圖、圖5.8(b)是TCP/IP四層體系結構、圖5.8(c)是五層協議的體系結構。五層協議的體系結構綜合了前兩種體系結構的優點,既簡潔又能將概念闡述清楚。

㈣ 計算機的網路功能體系可劃分為那兩個

從邏輯功能上,把計算機網路分為:用戶資源子網和通信子網。
1。用戶資源子網提供訪問網路和處理數據的能力,由主機系統、終端控制器和終端組成。主機系統負責本地或全網的數據處理,運行各種應用程序或大型資料庫,向網路用戶提供各種軟硬體資源和網路服務。終端控制器把一組終端連入通信子網,並負責對終端的控制及終端信息的接收和發送。終端控制器可以不經主機直接和網路節點相連。還有一些設備也可以不經主機直接和節點相連,如大型列印機和大型存儲設備。
我個人理解就是:為我們提供網路資源的那些大型中小型網站伺服器,和我們個人電腦。屬於計算機層面的。
2。通信子網是計算機網路中負責數據通信的部分,主要完成數據的傳輸、交換及通信控制。它由網路節點、通信鏈路組成。分兩種類型:公用型和專用型。第一種很常見,應用廣泛。如CHINANET就是我們平常上網的鏈路。第二種是為特定用戶構建的,如金融銀行網,證券網。屬於通信專業知識。
簡單說來是這樣的。

謝謝採納。

㈤ 簡述計算機網路的兩級體系結構和特點

結構:
計算機網路系統就是利用通信設備和線路將地理位置不同、功能獨立的多個計算機系統互聯起來,以功能完善的網路軟體實現網路中資源共享和信息傳遞的系統。通過計算機的互聯,實現計算機之間的通信,從而實現計算機系統之間的信息、軟體和設備資源的共享以及協同工作等功能,其本質特徵在於提供計算機之間的各類資源的高度共享,實現便捷地交流信息和交換思想。
特點:
計算機網路系統是由網路硬體和網路軟體組成的。在網路系統中,硬體的選擇對網路起著決定性的作用,而網路軟體則是挖掘網路潛力的工具。
①計算機網路建立的主要目的是實現計算機資源的共享。計算機資源主要是指計算機硬體、軟體與數據。
②互連的計算機是分布在不同的地理位置的多台獨立的「自治計算機」。連網的計算機既可以為本地用戶提供服務,也可以為遠程用戶提供網路服務。
③連網計算機之間遵循共同的網路協議。

㈥ 計算機網路體系結構的概念是什麼

計算機網路體系結構是指計算機網路層次結構模型,它是各層的協議以及層次之間的埠的集合。在計算機網路中實現通信必須依靠網路通信協議,目前廣泛採用的是國際標准化組織(ISO)1997年提出的開放系統互聯(Open System Interconnection,OSI)參考模型,習慣上稱為ISO/OSI參考模型。

計算機網路體系結構的標准

由國際化標准組織ISO制定的網路體系結構國際標準是 OSI七層模型,但實際中應用最廣泛的是 TCP/IP體系結構。換句話說,OSI七層模型只是理論上的、官方制定的國際標准,而TCP/IP體系結構才是事實上的國際標准。這看起來是不可理喻的,但這卻是實際存在的,是一些歷史原因造成的,無疑這些原因又是復雜的。

OSI標準的制定者以專家、學者為主,他們缺乏實際經驗和商業驅動力,並且OSI標准自身運行效率也不怎麼好。與此同時,由於Inernet在全世界覆蓋了相當大的范圍,並且佔領市場的標準是TCP/IP體系結構,因此導致OSI標准沒有市場背景,也就只是理論上的成果,並沒有過多地應用於實踐。

㈦ 計算機網路有兩種重要的體系結構:什麼和什麼,一個是國際標准,另一個是事實上的工

本地連接 寬頻(是這個?)

㈧ 計算機網路體系結構的ISO/OSI網路體系結構

國際標准化組織ISO(International Standards Organization)在80年代提出的開放系統互聯參考模型OSI(Open System Interconnection),這個模型將計算機網路通信協議分為七層。這個模型是一個定義異構計算機連接標準的框架結構,其具有如下特點:
①網路中異構的每個節點均有相同的層次,相同層次具有相同的功能。
②同一節點內相鄰層次之間通過介面通信。
③相鄰層次間介面定義原語操作,由低層向高層提供服務。
④不同節點的相同層次之間的通信由該層次的協議管理,
⑤每層次完成對該層所定義的功能,修改本層次功能不影響其它層、
⑥僅在最低層進行直接數據傳送。
⑦定義的是抽象結構,並非具體實現的描述。
在OSI網路體系結構中、除了物理層之外,網路中數據的實際傳輸方向是垂直的。數據由用戶發送進程發送給應用層,向下經表示層、會話層等到達物理層,再經傳輸媒體傳到接收端,由接收端物理層接收,向上經數據鏈路層等到達應用層,再由用戶獲取。數據在由發送進程交給應用層時,由應用層加上該層有關控制和識別信息,再向下傳送,這一過程一直重復到物理層。在接收端信息向上傳遞時,各層的有關控制和識別信息被逐層剝去,最後數據送到接收進程。
現在一般在制定網路協議和標准時,都把ISO/OSI參考模型作為參照基準,並說明與該參照基準的對應關系。例如,在IEEE802區域網LAN標准中,只定義了物理層和數據鏈路層,並且增強了數據鏈路層的功能。在廣域網WAN協議中,CCITT的X.25建議包含了物理層、數據鏈路層和網路層等三層協議。一般來說,網路的低層協議決定了一個網路系統的傳輸特性,例如所採用的傳輸介質、拓撲結構及介質訪問控制方法等,這些通常由硬體來實現;網路的高層協議則提供了與網路硬體結構無關的,更加完善的網路服務和應用環境,這些通常是由網路操作系統來實現的。 物理層建立在物理通信介質的基礎上,作為系統和通信介質的介面,用來實現數據鏈路實體間透明的比特 (bit) 流傳輸。只有該層為真實物理通信,其它各層為虛擬通信。物理層實際上是設備之間的物理介面,物理層傳輸協議主要用於控制傳輸媒體。
(1)物理層的特性
物理層提供與通信介質的連接,提供為建立、維護和釋放物理鏈路所需的機械的、電氣的、功能的和規程的特性,提供在物理鏈路上傳輸非結構的位流以及故障檢測指示。物理層向上層提供位 (bit) 信息的正確傳送。
其中機械特性主要規定介面連接器的尺寸、芯數和芯的位置的安排、連線的根數等。電氣特性主要規定了每種信號的電平、信號的脈沖寬度、允許的數據傳輸速率和最大傳輸距離。功能特性規定了介面電路引腳的功能和作用。規程特性規定了介面電路信號發出的時序、應答關系和操作過程,例如,怎樣建立和拆除物理層連接,是全雙工還是半雙工等。
(2)物理層功能
為了實現數據鏈路實體之間比特流的透明傳輸,物理層應具有下述功能:
①物理連接的建立與拆除
當數據鏈路層請求在兩個數據鏈路實體之間建立物理連接時,物理層能夠立即為它們建立相應的物理連接。若兩個數據鏈路實體之間要經過若干中繼數據鏈路實體時,物理層還能夠對這些中繼數據鏈路實體進行互聯,以建立起一條有效的物理連接。當物理連接不再需要時,由物理層立即拆除。
②物理服務數據單元傳輸
物理層既可以採取同步傳輸方式,也可以採取非同步傳輸方式來傳輸物理服務數據單元。
③物理層管理
對物理層收發進行管理,如功能的激活 (何時發送和接收、異常情況處理等)、差錯控制 (傳輸中出現的奇偶錯和格式錯)等。 數據鏈路層為網路層相鄰實體間提供傳送數據的功能和過程;提供數據流鏈路控制;檢測和校正物理鏈路的差錯。物理層不考慮位流傳輸的結構,而數據鏈路層主要職責是控制相鄰系統之間的物理鏈路,傳送數據以幀為單位,規定字元編碼、信息格式,約定接收和發送過程,在一幀數據開頭和結尾附加特殊二進制編碼作為幀界識別符,以及發送端處理接收端送回的確認幀,保證數據幀傳輸和接收的正確性,以及發送和接收速度的匹配,流量控制等。
(1)數據鏈路層的目的
提供建立、維持和釋放數據鏈路連接以及傳輸數據鏈路服務數據單元所需的功能和過程的手段。數據鏈路連接是建立在物理連接基礎上的,在物理連接建立以後,進行數據鏈路連接的建立和數據鏈路連接的拆除。具體說,每次通信前後,雙方相互聯系以確認一次通信的開始和結束,在一次物理連接上可以進行多次通信。數據鏈路層檢測和校正在物理層出現的錯誤。
(2)數據鏈路層的功能和服務
數據鏈路層的主要功能是為網路層提供連接服務,並在數據鏈路連接上傳送數據鏈路協議數據單元L-PDU,一般將L-PDU稱為幀。數據鏈路層服務可分為以下三種:
①無應答、無連接服務。發送前不必建立數據鏈路連接,接收方也不做應答,出錯和數據丟失時也不做處理。這種服務質量低,適用於線路誤碼率很低以及傳送實時性要求高的 (例如語音類的)信息等。
②有應答、無連接服務。當發送主機的數據鏈路層要發送數據時,直接發送數據幀。目標主機接收數據鏈路的數據幀,並經校驗結果正確後,向源主機數據鏈路層返回應答幀;否則返回否定幀,發送端可以重發原數據幀。這種方式發送的第一個數據幀除傳送數據外,也起數據鏈路連接的作用。這種服務適用於一個節點的物理鏈路多或通信量小的情況,其實現和控制都較為簡單。
③面向連接的服務。該服務一次數據傳送分為三個階段:數據鏈路建立,數據幀傳送和數據鏈路的拆除。數據鏈路建立階段要求雙方的數據鏈路層作好傳送的准備;數據傳送階段是將網路層遞交的數據傳送到對方;數據鏈路拆除階段是當數據傳送結束時,拆除數據鏈路連接。這種服務的質量好,是ISO/OSI參考模型推薦的主要服務方式。
(3)數據鏈路數據單元
數據鏈路層與網路層交換數據格式為服務數據單元。數據鏈路服務數據單元,配上數據鏈路協議控制信息,形成數據鏈路協議數據單元。
數據鏈路層能夠從物理連接上傳輸的比特流中,識別出數據鏈路服務數據單元的開始和結束,以及識別出其中的每個欄位,實現正確的接收和控制。能按發送的順序傳輸到相鄰結點。
(4)數據鏈路層協議
數據鏈路層協議可分為面向字元的通信規程和面向比特的通信規程。
面向字元的通信規程是利用控制字元控制報文的傳輸。報文由報頭和正文兩部分組成。報頭用於傳輸控制,包括報文名稱、源地址、目標地址、發送日期以及標識報文開始和結束的控制字元。正文則為報文的具體內容。目標節點對收到的源節點發來的報文,進行檢查,若正確,則向源節點發送確認的字元信息;否則發送接收錯誤的字元信息。
面向比特的通信規程典型是以幀為傳送信息的單位,幀分為控制幀和信息幀。在信息幀的數據欄位 (即正文)中,數據為比特流。比特流用幀標志來劃分幀邊界,幀標志也可用作同步字元。 廣域網路一般都劃分為通信子網和資源子網,物理層、數據鏈路層和網路層組成通信子網,網路層是通信子網的最高層,完成對通信子網的運行控制。網路層和傳輸層的界面,既是層間的介面,又是通信子網和用戶主機組成的資源子網的界限,網路層利用本層和數據鏈路層、物理層兩層的功能向傳輸層提供服務。
數據鏈路層的任務是在相鄰兩個節點間實現透明的無差錯的幀級信息的傳送,而網路層則要在通信子網內把報文分組從源節點傳送到目標節點。在網路層的支持下,兩個終端系統的傳輸實體之間要進行通信,只需把要交換的數據交給它們的網路層便可實現。至於網路層如何利用數據鏈路層的資源來提供網路連接,對傳輸層是透明的。
網路層控制分組傳送操作,即路由選擇,擁塞控制、網路互連等功能,根據傳輸層的要求來選擇服務質量,向傳輸層報告未恢復的差錯。網路層傳輸的信息以報文分組為單位,它將來自源的報文轉換成包文,並經路徑選擇演算法確定路徑送往目的地。網路層協議用於實現這種傳送中涉及的中繼節點路由選擇、子網內的信息流量控制以及差錯處理等。
(1)網路層功能
網路層的主要功能是支持網路層的連接。網路層的具體功能如下:
①建立和拆除網路連接
在數據鏈路層提供的數據鏈路連接的基礎上,建立傳輸實體間或者若干個通信子網的網路連接。互連的子網可採用不同的子網協議。
②路徑選擇、中繼和多路復用
網際的路徑和中繼不同與網內的路徑和和中繼,網路層可以在傳輸實體的兩個網路地址之間選擇一條適當的路徑,或者在互連的子網之間選擇一條適當的路徑和中繼。並提供網路連接多路復用的數據鏈路連接,以提高數據鏈路連接的利用率。
③分組、組塊和流量控制
數據分組是指將較長的數據單元分割為一些相對較小的數據單元;數據組塊是指將一些相對較小的數據單元組成塊後一起傳輸。用以實現網路服務數據單元的有序傳輸,以及對網路連接上傳輸的網路服務數據單元進行有效的流量控制,以免發生信息堵塞現象。
④差錯的檢測與恢復
利用數據鏈路層的差錯報告,以及其他的差錯檢測能力來檢測經網路連接所傳輸的數據單元,檢測是否出現異常情況。並可以從出錯狀態中解脫出來。
(2)數據報和虛電路
網路層中提供兩種類型的網路服務,即無連接服務和面向連接的服務。它們又被稱為數據報服務和虛電路服務。
①數據報 (Datagram)服務
在數據報方式,網路層從傳輸層接受報文,拆分為報文分組,並且獨立地傳送,因此數據報格式中包含有源和目標節點的完整網路地址、服務要求和標識符。發送時,由於數據報每經過一個中繼節點時,都要根據當時情況按照一定的演算法為其選擇一條最佳的傳輸路徑,因此,數據報服務不能保證這些數據報按序到達目標節點,需要在接收節點根據標識符重新排序。
數據報方式對故障的適應性強,若某條鏈路發生故障,則數據報服務可以繞過這些故障路徑而另選擇其他路徑,把數據報傳送至目標節點。數據報方式易於平衡網路流量,因為中繼節點可為數據報選擇一條流量較少的路由,從而避開流量較高的路由。數據報傳輸不需建立連接,目標節點在收到數據報後,也不需發送確認,因而是一種開銷較小的通信方式。但是發方不能確切地知道對方是否准備好接收、是否正在忙碌,故數據報服務的可靠性不是很高。而且數據報發送每次都附加源和目標主機的全網名稱降低了信道利用率。
②虛電路 (Virtue Circuit) 服務
在虛電路傳輸方式下,在源主機與目標主機通信之前,必須為分組傳輸建立一條邏輯通道,稱為虛電路。為此,源節點先發送請求分組Call-Request,Call-Request包含了源和目標主機的完整網路地址。Call-Request途徑每一個通信網路節點時,都要記下為該分組分配的虛電路號,並且路由器為它選擇一條最佳傳輸路由發往下一個通信網路節點。當請求分組到達目標主機後,若它同意與源主機通信,沿著該虛電路的相反方向發送請求分組Call-Request給源節點,當在網路層為雙方建立起一條虛電路後,每個分組中不必再填上源和目標主機的全網地址,而只需標上虛電路號,即可以沿著固定的路由傳輸數據。當通信結束時,將該虛電路拆除。
虛電路服務能保證主機所發出的報文分組按序到達。由於在通信前雙方已進行過聯系,每發送完一定數量的分組後,對方也都給予了確認,故可靠性較高。
③路由選擇
網路層的主要功能是將分組從源節點經過選定的路由送到目標節點,分組途經多個通信網路節點造成多次轉發,存在路由選擇問題。路由選擇或稱路徑控制,是指網路中的節點根據通信網路的情況 (可用的數據鏈路、各條鏈路中的信息流量),按照一定的策略 (傳輸時間最短、傳輸路徑最短等)選擇一條可用的傳輸路由,把信息發往目標節點。
網路路由選擇演算法是網路層軟體的一部分,負責確定所收到的分組應傳送的路由。當網路內部採用無連接的數據報方式時,每傳送一個分組都要選擇一次路由。當網路層採用虛電路方式時,在建立呼叫連接時,選擇一次路徑,後繼的數據分組就沿著建立的虛電路路徑傳送,路徑選擇的頻度較低。
路由選擇演算法可分為靜態演算法和動態演算法。靜態路由演算法是指總是按照某種固定的規則來選擇路由,例如,擴散法、固定路由選擇法、隨機路由選擇法和流量控制選擇法。動態路由演算法是指根據拓撲結構以及通信量的變化來改變路由,例如,孤立路由選擇法、集中路由選擇法、分布路由選擇法、層次路由選擇法等 從傳輸層向上的會話層、表示層、應用層都屬於端一端的主機協議層。傳輸層是網路體系結構中最核心的一層,傳輸層將實際使用的通信子網與高層應用分開。從這層開始,各層通信全部是在源與目標主機上的各進程間進行的,通信雙方可能經過多個中間節點。傳輸層為源主機和目標主機之間提供性能可靠、價格合理的數據傳輸。具體實現上是在網路層的基礎上再增添一層軟體,使之能屏蔽掉各類通信子網的差異,向用戶提供一個通用介面,使用戶進程通過該介面,方便地使用網路資源並進行通信。
(1) 傳輸層功能
傳輸層獨立於所使用的物理網路,提供傳輸服務的建立、維護和連接拆除的功能;選擇網路層提供的最適合的服務。傳輸層接收會話層的數據,分成較小的信息單位,再送到網路層,實現兩傳輸層間數據的無差錯透明傳送。
傳輸層可以使源與目標主機之間以點對點的方式簡單地連接起來。真正實現端一端間可靠通信。傳輸層服務是通過服務原語提供給傳輸層用戶(可以是應用進程或者會話層協議),傳輸層用戶使用傳輸層服務是通過傳送服務埠TSAP實現的。當一個傳輸層用戶希望與遠端用戶建立連接時,通常定義傳輸服務訪問點TSAP。提供服務的進程在本機TSAP埠等待傳輸連接請求,當某一節點機的應用程序請求該服務時,向提供服務的節點機的TSAP埠發出傳輸連接請求,並表明自己的埠和網路地址。如果提供服務的進程同意,就向請求服務的節點機發確認連接,並對請求該服務的應用程序傳遞消息,應用程序收到消息後,釋放傳輸連接。
傳輸層提供面向連接和無連接兩種類型的服務。這兩種類型的服務和網路層的服務非常相似。傳輸層提供這兩種類型服務的原因是因為,用戶不能對通信子網加以控制,無法通過使用通信處理機來改善服務質量。傳輸層提供比網路層更可靠的端一端間數據傳輸,更完善的查錯糾錯功能。傳輸層之上的會話層、表示層、應用層都不包含任何數據傳送的功能。
(2)傳輸層協議類型
傳輸層協議和網路層提供的服務有關。網路層提供的服務於越完善,傳輸層協議就越簡單,網路層提供的服務越簡單,傳輸層協議就越復雜。傳輸層服務可分成五類:
0類:提供最簡單形式的傳送連接,提供數據流控制。
1類:提供最小開銷的基本傳輸連接,提供誤差恢復。
2類:提供多路復用,允許幾個傳輸連接多路復用一條鏈路。
3類:具有0類和1類的功能,提供重新同步和重建傳輸連接的功能。
4類:用於不可靠傳輸層連接,提供誤差檢測和恢復。
基本協議機制包括建立連接、數據傳送和拆除連接。傳輸連接涉及四種不同類型的標識:
用戶標識:即服務訪問點SAP,允許實體多路數據傳輸到多個用戶。
網路地址:標識傳輸層實體所在的站。
協議標識:當有多個不同類型的傳輸協議的實體,對網路服務標識出不同類型的協議。
連接標識:標識傳送實體,允許傳輸連接多路復用。 會話是指兩個用戶進程之間的一次完整通信。會話層提供不同系統間兩個進程建立、維護和結束會話連接的功能;提供交叉會話的管理功能,有一路交叉、兩路交叉和兩路同時會話的3種數據流方向控制模式。會話層是用戶連接到網路的介面。
(1)會話層的主要功能
會話層的目的是提供一個面向應用的連接服務。建立連接時,將會話地址映射為傳輸地址。會話連接和傳輸連接有三種對應關系,一個會話連接對應一個傳輸連接;多個會話連接建立在一個傳輸連接上;一個會話連接對應多個傳輸連接。
數據傳送時,可以進行會話的常規數據、加速數據、特權數據和能力數據的傳送。
會話釋放時,允許正常情況下的有序釋放;異常情況下由用戶發起的異常釋放和服務提供者發起的異常釋放。
(2)會話活動
會話服務用戶之間的交互對話可以劃分為不同的邏輯單元,每個邏輯單元稱為活動。每個活動完全獨立於它前後的其他活動,且每個邏輯單元的所有通信不允許分隔開。
會話活動由會話令牌來控制,保證會話有序進行。會話令牌分為四種,數據令牌、釋放令牌、次同步令牌和主同步令牌。令牌是互斥使用會話服務的手段。
會話用戶進程間的數據通信一般採用互動式的半雙工通信方式。由會話層給會話服務用戶提供數據令牌來控制常規數據的傳送,有數據令牌的會話服務用戶才可發送數據,另一方只能接收數據。當數據發完之後,就將數據令牌轉讓給對方,對方也可請求令牌。
(3)會話同步
在會話服務用戶組織的一個活動中,有時要傳送大量的信息,如將一個文件連續發送給對方,為了提高數據發送的效率,會話服務提供者允許會話用戶在傳送的數據中設置同步點。一個主同步點表示前一個對話單元的結束及下一個對話單元的開始。在一個對話單元內部或者說兩個主同步點之間可以設置次同步點,用於會話單元數據的結構化。當會話用戶持有數據令牌、次同步令牌和主同步令牌時就可在發送數據流中用相應的服務原語設置次同步點和主同步點。
一旦出現高層軟體錯誤或不符合協議的事件則發生會話中斷,這時會話實體可以從中斷處返回到一個已知的同步點繼續傳送,而不必從文件的開頭恢復會話。會話層定義了重傳功能,重傳是指在已正確應答對方後,在後期處理中發現出錯而請求的重傳,又稱為再同步。為了使發送端用戶能夠重傳,必須保存數據緩沖區中已發送的信息數據,將重新同步的范圍限制在一個對話單元之內,一般返回到前一個次同步點,最多返回到最近一個主同步點。 應用層作為用戶訪問網路的介面層,給應用進程提供了訪問OSI環境的手段。
應用進程藉助於應用實體 (AE)、實用協議和表示服務來交換信息,應用層的作用是在實現應用進程相互通信的同時,完成一系列業務處理所需的服務功能。當然這些服務功能與所處理的業務有關。
應用進程使用OSI定義和通信功能,這些通信功能是通過OSI參考模型各層實體來實現的。應用實體是應用進程利用OSI通信功能的唯一窗口。它按照應用實體間約定的通信協議 (應用協議),傳送應用進程的要求,並按照應用實體的要求在系統間傳送應用協議控制信息,有些功能可由表示層和表示層以下各層實現。
應用實體由一個用戶元素和一組應用服務元素組成。用戶元素是應用進程在應用實體內部,為完成其通信目的,需要使用的那些應用服務元素的處理單元。實際上,用戶元素向應用進程提供多種形式的應用服務調用,而每個用戶元素實現一種特定的應用服務使用方式。用戶元素屏蔽應用的多樣性和應用服務使用方式的多樣性,簡化了應用服務的實現。應用進程完全獨立於OSI環境,它通過用戶元素使用OSI服務。
應用服務元素可分為兩類,公共應用服務元素 (CASE)和特定應用服務元素 (SASE)。公共應用服務元素是用戶元素和特定應用服務元素公共使用的部分,提供通用的最基本的服務,它使不同系統的進程相互聯系並有效通信。它包括聯系控制元素、可靠傳輸服務元素、遠程操作服務元素等;特定應用服務元素提供滿足特定應用的服務。包括虛擬終端、文件傳輸和管理、遠程資料庫訪問、作業傳送等。對於應用進程和公共應用服務元素來說,用戶元素具有發送和接收能力。對特定服務元素來說,用戶元素是請求的發送者,也是響應的最終接收者。

㈨ 計算機網路的體系結構是什麼

在計算機網路技術中,網路的體系結構指的是通信系統的整體設計,它的目的是為網路硬體、軟體、協議、存取控制和拓撲提供標准。現在廣泛採用的是開放系統互連OSI(Open System Interconnection)的參考模型,它是用物理層、數據鏈路層、網路層、傳送層、對話層、表示層和應用層七個層次描述網路的結構。你應該注意的是,網路體系結構的優劣將直接影響匯流排、介面和網路的性能。而網路體系結構的關鍵要素恰恰就是協議和拓撲。目前最常見的網路體系結構有FDDI、乙太網、令牌環網和快速乙太網等。