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簡述計算機網路分層的基本思想

發布時間: 2022-07-31 19:16:19

1. 從OSI的分層模型中有什麼基本思想

OSI七層模型分層講解

1.1 網路分層

本課主要先容了兩種不同的分層結構:OSI分層模型和Cisco三層模型。

分層的優點:

1. 把復雜的網路劃分成為更輕易治理的層。

沙盤模型2. 改變一個層的時候不會影響到其他的層,這使得應用程序開發者可以特定的設計和開發。

3.由於在當今的網路環境中,沒有一個廠家能完整的提供整套解決方案和所有的設備,在多廠商環境下定義一個標准介面,即"即插即用"。

2. 什麼是分層網路體系結構分層的含義是什麼

指的是將系統的組件分隔到不同的層中,每一層中的組件應保持內聚性,並且應大致在同一抽象級別;每一層都應與它下面的各層保持鬆散耦合。

分層架構的優點

1、開發人員的專業分工,專注理解某一層。由於某一層僅僅調用其相鄰下一層所提供的程序介面,只需要本層的介面和相鄰下一層的介面定義清晰完整,開發人員在開發某一層時就可以像關注集中於這一層所用的功能和技術。

2、可以很容易用新的實現來替換原有層次的實現。 只要前後提供的服務(介面)相同,即可替換。系統開發過程中,功能需求不斷變化,我們可以替換現有的層次以滿足新的需求變化。

3、降低了系統間的依賴。 比如業務邏輯層中的業務發生變化, 其他兩層即表現層以及數據訪問層程序也不需要變化。這大大降低了系統各層之間的依賴。

4、有利於復用。充分利用現有的功能程序組件,將已經辨識的具有相對獨立功能的層應用於新系統的開發,保證新系統開發的過程中,能夠將重點集中於辨識和實現應用系統特有的業務功能,最終縮短系統開發周期,提高系統的質量。


分層思想

分層是基於面向對象上的,是更高層次上的設計理念。在軟體開發技術的發展過程中,出現了很多優秀的思想與模式。這些思想和模式凝結了無數程序設計人員的實踐經驗和智慧,是軟體開發領域的精華。這其中有很多思想對分層架構設計有著重要的指導作用。

分層架構的弊端

1、級聯修改問題。一些復雜的業務中,由於業務流程發生變化,為了這個變化所有層都需要修改。

2、性能問題。本來是直接簡單的操作,需要在整個系統中層層傳遞,勢必造成性能的下降,同時也加大的開發的復雜度。

從上面的分析可以看出, 分層架構設計有許多優點同樣存在不足,在實際使用過程中,我們應該權衡利弊關系,選擇一種符合實際項目的最佳方案。

3. 4.網路體系結構分層的原則是什麼

必須有一個不同等級的抽象時,應設立一個相應的層次。依據邏輯功能的需要來劃分網路層次,每一層實現一個定義明確的功能集合。盡量做到相鄰層間介面清晰,選擇層間邊界時,應盡量使通過該界面的信息流量為最少。

計算機網路體系結構相當復雜,且具有一定的程序性和系統性,可以認為它是一個獨立系統,具有一定的系統性、復雜性以及其他獨特的特徵,而計算機網路體系結構的一個重要特徵就是過程性。



(3)簡述計算機網路分層的基本思想擴展閱讀:

網路體系結相當於對網路的總體描述,從基礎搭建到上層建設,將實現某一特定功能的網路系統中的研究和建設中所有的方方面面全部的聯系起來,並使其成為一個整體,使具有某一特定功能的計算機網路系統的研究更為全面,更透徹。

網路體系結構的涵義的抽象性還體現在各層協議的集合上,雖然協議是實實在在存在的,但在搭建體系結構的運用中以及完成體系結構後,協議的存在就顯得模糊和抽象。

4. 計算機網路為什麼要分層

主要就將一個復雜的計算機網路分開管理,各個層實行相應的功能,便於管理,和標準的實行。因為有的只是做某一部分的介面等,相當於模塊化設計,便於添加和刪減,實際上是很復雜的不能很清楚的區分,只是書本的定義,對於理解有好處
分層的理由
·將網路的通信過程劃分為小一些、簡單一些的部件,因此有助於各個部件的開發、設計和故障排除。
·通過網路組件的標准化,允許多個供應商進行開發。
·通過定義在模型的每一層實現什麼功能,鼓勵產業的標准化。
·允許各種類型的網路硬體和軟體相互通信。
·防止對某一層所做的改動影響到其他的層,這樣就有利於開發。
分層的原則
1.各個層之間有清晰的邊界,便於理解;
2.每個層實現特定的功能;
3.層次的劃分有利於國際標准協議的制定;
4.層的數目應該足夠多,以避免各個層功能重復。

5. 計算機網路分層思想

便於對網路的認識和管理,並有針對的制動通信及應用協議和使用

6. 為什麼要對計算機網路分層以及分層的一般原則。

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。
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。
結構上可分割開。各層都可以採用最合適的技術來實現。
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。
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。

7. 計算機網路的分層設計模型有何優點分層設計方法主要原則是什麼

計算機網路是一個極其復雜的工程,之所以使用分層,最主要的思想在於把整個復雜的問題分成若干個部分進行處理,主要優點在於:

①各層之間相互獨立,只需要完成本層要求的任務:某一層通過和下層的介面實現信息交流,下層也能提供相應服務給上層,並且計算機網路的復雜程度還表現在要使得不同的網路進行連接,分層的話,其他就不要考慮另外一層是怎麼進行網路連接和協商通信的(比如應用層可以搭載udp或tcp);
②使得接入網路設備容易製造,且成本大幅度降低:比如交換機(二層)就根本不需要考慮網路層和以上的數據,所以在硬體(邏輯控制電路)的設計難度就會大幅度降低;

計算機網路分層設計方法主要原則:

①層與層之間必須相對對立,不允許出現兩層對同一控制(差錯控制,流量控制,分片和組裝,復用分用,連接釋放控制)的重復;
②分層必須把握好層的數量和層與層的關系。分層時必須使每一層的功能非常明確,層數太少會使得每一層任務太過復雜,在設計協議的時候,設計工程會遇到很多困難,但層數太多會使得網路的傳輸效率下降。

8. 簡述為什麼要對計算機網路分層以及分層的一般原則

計算機網路分層,是為了從概念上區分,從具體到抽象,是為了方便工業化生產,建立了OSI開放式系統互聯參考模型。物理層、數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層,應用層,一層比一層抽象。

9. 闡述計算機網路體系結構分層的優缺點,以及這種層次劃分的體系結構思想在工作生活中的應用。

計算機網路系統是獨立的計算機通過已有通信系統連接形成的,其功能是實現計算機的遠程訪問和資源共享。因此,計算機網路的問題主要是解決異地獨立工作的計算機之間如何實現正確、可靠的通信,計算機網路分層體系結構模型正是為解決計算機網路的這一關鍵問題而設計的。
分層的原則
計算機網路體系結構的分層思想主要遵循以下幾點原則:
1.功能分工的原則:即每一層的劃分都應有它自己明確的與其他層不同的基本 [被屏蔽廣告]功能。
2.隔離穩定的原則:即層與層的結構要相對獨立和相互隔離,從而使某一層內容或結構的變化對其他層的影響小,各層的功能、結構相對穩定。
3.分支擴張的原則:即公共部分與可分支部分劃分在不同層,這樣有利於分支部分的靈活擴充和公共部分的相對穩定,減少結構上的重復。
4.方便實現的原則:即方便標准化的技術實現。
層次的劃分
計算機網路是計算機的互連,它的基本功能是網路通信。網路通信根據網路系統不同的拓撲結構可歸納為兩種基本方式:第一種為相鄰結點之間通過直達通路的通信,稱為點到點通信;第二種為不相鄰結點之間通過中間結點鏈接起來形成間接可達通路的通信,稱為端到端通信。很顯然,點到點通信是端到端通信的基礎,端到端通信是點到點通信的延伸。
點到點通信時,在兩台計算機上必須要有相應的通信軟體。這種通信軟體除了與各自操作管理系統介面外,還應有兩個介面界面:一個向上,也就是向用戶應用的界面;一個向下,也就是向通信的界面。這樣通信軟體的設計就自然劃分為兩個相對獨立的模塊,形成用戶服務層US和通信服務層CS兩個基本層次體系。
端到端通信鏈路是把若干點到點的通信線路通過中間結點鏈接起來而形成的,因此,要實現端到端的通信,除了要依靠各自相鄰結點間點到點通信聯接的正確可靠外,還要解決兩個問題:第一,在中間結點上要具有路由轉接功能,即源結點的報文可通過中間結點的路由轉發,形成一條到達目標結點的端到端的鏈路;第二,在端結點上要具有啟動、建立和維護這條端到端鏈路的功能。啟動和建立鏈路是指發送端結點與接收端結點在正式通信前雙方進行的通信,以建立端到端鏈路的過程。維護鏈路是指在端到端鏈路通信過程中對差錯或流量控制等問題的處理。
因此在網路端到端通信的環境中,需要在通信服務層與應用服務層之間增加一個新的層次來專門處理網路端到端的正確可靠的通信問題,稱為網路服務層NS。
對於通信服務層,它的基本功能是實現相鄰計算機結點之間的點到點通信,它一般要經過兩個步驟:第一步,發送端把幀大小的數據塊從內存發送到網卡上去;第二步,由網卡將數據以位串形式發送到物理通信線路上去。在接收端執行相反的過程。對應這兩步不同的操作過程,通信服務層進一步劃分為數據鏈路層和物理層。
對於網路服務層,它的功能也由兩部分組成:一是建立、維護和管理端到端鏈路的功能;二是進行路由選擇的功能。端到端通信鏈路的建立、維護和管理功能又可分為兩個側面,一是與它下面網路層有關的鏈路建立管理功能,另一是與它上面端用戶啟動鏈路並建立與使用鏈路通信的有關管理功能。對應這三部分功能,網路服務層劃分為三個層次:會晤層、傳輸層和網路層,分別處理端到端鏈路中與高層用戶有關的問題,端到端鏈路通信中網路層以下實際鏈路聯接過程有關的問題,以及路由選擇的問題。
對於用戶服務層,它的功能主要是處理網路用戶介面的應用請求和服務。考慮到高層用戶介面要求支持多用戶、多種應用功能,以及可能是異種機、異種OS應用環境的實際情況,分出一層作為支持不同網路具體應用的用戶服務,取名為應用層。分出另一層用以實現為所有應用或多種應用都需要解決的某些共同的用戶服務要求,取名為表示層。
結論
綜上所述,計算機網路體系結構分為相對獨立的七層:應用層、表示層、會晤層、傳輸層、網路層、鏈路層、物理層。這樣,一個復雜而龐大的問題就簡化為了幾個易研究、處理的相對獨立的局部問題。