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計算機網路層次劃分原則

發布時間: 2022-08-07 20:48:42

Ⅰ 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。

Ⅱ 計算機網路體系分為哪四層

1.、應用層

應用層對應於OSI參考模型的高層,為用戶提供所需要的各種服務,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.

2.、傳輸層

傳輸層對應於OSI參考模型的傳輸層,為應用層實體提供端到端的通信功能,保證了數據包的順序傳送及數據的完整性。該層定義了兩個主要的協議:傳輸控制協議(TCP)和用戶數據報協議(UDP).

TCP協議提供的是一種可靠的、通過「三次握手」來連接的數據傳輸服務;而UDP協議提供的則是不保證可靠的(並不是不可靠)、無連接的數據傳輸服務.

3.、網際互聯層

網際互聯層對應於OSI參考模型的網路層,主要解決主機到主機的通信問題。它所包含的協議設計數據包在整個網路上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機一個IP地址來完成對主機的定址,它還負責數據包在多種網路中的路由。

該層有三個主要協議:網際協議(IP)、互聯網組管理協議(IGMP)和互聯網控制報文協議(ICMP)。

IP協議是網際互聯層最重要的協議,它提供的是一個可靠、無連接的數據報傳遞服務。

4.、網路接入層(即主機-網路層)

網路接入層與OSI參考模型中的物理層和數據鏈路層相對應。它負責監視數據在主機和網路之間的交換。事實上,TCP/IP本身並未定義該層的協議,而由參與互連的各網路使用自己的物理層和數據鏈路層協議,然後與TCP/IP的網路接入層進行連接。地址解析協議(ARP)工作在此層,即OSI參考模型的數據鏈路層。

(2)計算機網路層次劃分原則擴展閱讀:

OSI將計算機網路體系結構(architecture)劃分為以下七層:

物理層: 將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號相當於郵局中的搬運工人。

數據鏈路層: 決定訪問網路介質的方式。

在此層將數據分幀,並處理流控制。本層指定拓撲結構並提供硬體定址,相當於郵局中的裝拆箱工人。

網路層: 使用權數據路由經過大型網路 相當於郵局中的排序工人。

傳輸層: 提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員。

會話層: 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書。

表示層: 協商數據交換格式 相當公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理。

應用層: 用戶的應用程序和網路之間的介面老闆。

Ⅲ 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。

Ⅳ 網路分為哪七層

OSI是一個開放性的通行系統互連參考模型,他是一個定義的非常好的協議規范。OSI模型有7層結構,每層都可以有幾個子層。下面我簡單的介紹一下這7層及其功能。
OSI的7層從上到下分別是
7 應用層
6 表示層
5 會話層
4 傳輸層
3 網路層
2 數據鏈路層
1 物理層
其中高層,既7、6、5、4層定義了應用程序的功能,下面3層,既3、2、1層主要面向通過網路的端到端的數據流。下面我給大家介紹一下這7層的功能:
(1)應用層:與其他計算機進行通訊的一個應用,它是對應應用程序的通信服務的。例如,一個沒有通信功能的字處理程序就不能執行通信的代碼,從事字處理工作的程序員也不關心OSI的第7層。但是,如果添加了一個傳輸文件的選項,那麼字處理器的程序員就需要實現OSI的第7層。示例:telnet,HTTP,FTP,WWW,NFS,SMTP等。
(2)表示層:這一層的主要功能是定義數據格式及加密。例如,FTP允許你選擇以二進制或ASII格式傳輸。如果選擇二進制,那麼發送方和接收方不改變文件的內容。如果選擇ASII格式,發送方將把文本從發送方的字元集轉換成標準的ASII後發送數據。在接收方將標準的ASII轉換成接收方計算機的字元集。示例:加密,ASII等。
(3)會話層:他定義了如何開始、控制和結束一個會話,包括對多個雙向小時的控制和管理,以便在只完成連續消息的一部分時可以通知應用,從而使表示層看到的數據是連續的,在某些情況下,如果表示層收到了所有的數據,則用數據代表表示層。示例:RPC,SQL等。
(4)傳輸層:這層的功能包括是否選擇差錯恢復協議還是無差錯恢復協議,及在同一主機上對不同應用的數據流的輸入進行復用,還包括對收到的順序不對的數據包的重新排序功能。示例:TCP,UDP,SPX。
(5)網路層:這層對端到端的包傳輸進行定義,他定義了能夠標識所有結點的邏輯地址,還定義了路由實現的方式和學習的方式。為了適應最大傳輸單元長度小於包長度的傳輸介質,網路層還定義了如何將一個包分解成更小的包的分段方法。示例:IP,IPX等。
(6)數據鏈路層:他定義了在單個鏈路上如何傳輸數據。這些協議與被討論的歌種介質有關。示例:ATM,FDDI等。
(7)物理層:OSI的物理層規范是有關傳輸介質的特性標准,這些規范通常也參考了其他組織制定的標准。連接頭、針、針的使用、電流、電流、編碼及光調制等都屬於各種物理層規范中的內容。物理層常用多個規范完成對所有細節的定義。示例:Rj45,802.3等。
OSI分層的優點:
(1)人們可以很容易的討論和學習協議的規范細節。
(2)層間的標准介面方便了工程模塊化。
(3)創建了一個更好的互連環境。
(4)降低了復雜度,使程序更容易修改,產品開發的速度更快。
(5)每層利用緊鄰的下層服務,更容易記住個層的功能。
大多數的計算機網路都採用層次式結構,即將一個計算機網路分為若干層次,處在高層次的系統僅是利用較低層次的系統提供的介面和功能,不需了解低層實現該功能所採用的演算法和協議;較低層次也僅是使用從高層系統傳送來的參數,這就是層次間的無關性。因為有了這種無關性,層次間的每個模塊可以用一個新的模塊取代,只要新的模塊與舊的模塊具有相同的功能和介面,即使它們使用的演算法和協議都不一樣。
網路中的計算機與終端間要想正確的傳送信息和數據,必須在數據傳輸的順序、數據的格式及內容等方面有一個約定或規則,這種約定或規則稱做協議。網路協議主要有三個組成部分:
1、語義:

是對協議元素的含義進行解釋,不同類型的協議元素所規定的語義是不同的。例如需要發出何種控制信息、完成何種動作及得到的響應等。
2、語法:
將若干個協議元素和數據組合在一起用來表達一個完整的內容所應遵循的格式,也就是對信息的數據結構做一種規定。例如用戶數據與控制信息的結構與格式等。
3、時序:
對事件實現順序的詳細說明。例如在雙方進行通信時,發送點發出一個數據報文,如果目標點正確收到,則回答源點接收正確;若接收到錯誤的信息,則要求源點重發一次。

Ⅳ 計算機網路層次結構是以什麼作為劃分基礎的

計算機網路的層次結構一般以垂直分層模型作為劃分基礎來表示。

計算機網路體系結構是指整個網路系統邏輯結構和功能分配。計算機網路系統是一個十分復雜的系統。將一個復雜系統分解成若干個容易處理的系統,然後分而治之,這種結構化設計方法是工程設計中最常見的手段。分層就是系統分解的最好方法之一。

層次結構的好處在於是每一層實現一種相對獨立功能。分層結構還有一與交流、理解和標准化。

(5)計算機網路層次劃分原則擴展閱讀:

計算機網路的分類與一般的事物分類方法一樣,可以按事物所具有的不同性質特點(即事物的屬性)分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空間)以及相應的應用軟體四部分。

Ⅵ OSI參考模型分哪幾個層次各層次基本功能是什麼

1、第7層應用層:OSI中的最高層。它為特定類型的網路應用程序提供對osi環境的訪問。應用層決定進程間通信的性質,以滿足用戶的需求。

基本功能:應用層不僅提供應用過程所需的信息交換和遠程操作,還充當應用過程的用戶代理,完成信息交換所需的一些功能。

2、第6層表示層:主要用於處理兩個通信系統之間交換信息的表示。

基本功能:為上層用戶解決用戶信息的語法問題。它包括數據格式交換、數據加解密、數據壓縮和終端類型轉換。

3、第5層會話層:在兩個節點之間建立端到端的連接。它提供了終端系統應用程序之間的對話控制機制。該服務包括在全雙工或半雙工模式下建立連接,盡管可以在第4層中處理雙工模式;會話層管理登錄和注銷過程。

基本功能:它專門管理兩個用戶和進程之間的對話。如果在某一時間只允許一個用戶執行特定操作,則會話層協議管理這些操作,例如防止兩個用戶同時更新資料庫中的同一組數據。

4、第4層傳輸層:傳輸層是網路體系結構中高低層之間的介面層。傳輸層不僅是單一的結構層,也是整個分析體系結構協議的核心。傳輸層為會話層用戶提供端到端可靠、透明、優化的數據傳輸服務機制。

基本功能:它包括全雙工或半雙工、流控制和錯誤恢復服務;傳輸層將消息分成若干組,並在接收端重新組織它們。可以通過不同的連接將不同的分組發送到主機。這樣,可以在不影響會話層的情況下獲得更高的帶寬。

當建立連接時,傳輸層可以請求服務質量,服務質量指定可接受的參數,例如誤碼率、延遲、安全性等。它還可以實現端到端的流量控制功能。

5、第3層網路層:該層通過定址建立兩個節點之間的連接,為源的傳輸層發送的數據包選擇合適的路由和交換節點。並根據地址正確傳輸到目的地的傳輸層。

基本功能:它包括通過互連網路路由和中繼數據;除了路由,網路層還負責建立和維護連接,控制網路擁塞,並在必要時生成計費信息。

6、第2層數據鏈路層:在這一層中,數據被框定,流控制被處理。屏蔽物理層,為網路層提供數據鏈路連接,並對可能出錯的物理連接執行幾乎無錯誤的數據傳輸(錯誤控制)。

基本功能:此層指定拓撲並提供硬體定址。常用設備包括電橋和開關。

7、第1層物理層:在OSI參考模型的底部。常用設備包括網卡、集線器、中繼器、數據機、網線、雙絞線、同軸電纜。

基本功能:物理層的主要功能是利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接,以實現比特流的透明傳輸。



(6)計算機網路層次劃分原則擴展閱讀:

OSI參考模型的歷史:

在制定計算機網路標准方面,起著重大作用的兩大國際組織是:國際電信聯盟電信標准化部門,與國際標准化組織(iso)。盡管它們的工作領域不同,但隨著科學技術的發展,通信和信息處理之間的界限變得模糊,這也成了國際電信聯盟(itu)電信標准化司與ISO共同關注的領域。

1984年,ISO發布了著名的ISO/IEC 7498標准,定義了網路互連的七層框架,即開放系統互連參考模型。

Ⅶ OSI的分層原則

網路中各結點都有相同的層次
不同結點相同層次具有相同的功能
同一結點相鄰層間通過介面通信
每一層可以使用下層提供的服務,並向上層提供服務
不同結點的同等層間通過協議來實現對等層間的通信

Ⅷ 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。

Ⅸ 計算機網路層次結構劃分應按照________和________的原則。

層內功能內聚和層間耦合鬆散

Ⅹ 究竟網路有幾個層次

為了使不同計算機廠家生產的計算機能夠相互通信,以便在更大的范圍內建立計算機網路,國際標准化組織(ISO)在1978年提出了「開放系統互聯參考模型」,即著名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。它將計算機網路體系結構的通信協議劃分為七層,自下而上依次為:物理層(Physics Layer)、數據鏈路層(Data Link Layer)、網路層(Network Layer)、傳輸層(Transport Layer)、會話層(Session Layer)、表示層(Presentation Layer)、應用層(Application Layer)。其中第四層完成數據傳送服務,上面三層面向用戶。

除了標準的OSI七層模型以外,常見的網路層次劃分還有TCP/IP四層協議以及TCP/IP五層協議

1)物理層(Physical Layer)

激活、維持、關閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的可靠的物理媒體。簡單的說,物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。物理層記住兩個重要的設備名稱,中繼器(Repeater,也叫放大器)和集線器。

2)數據鏈路層(Data Link Layer)

數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網路層提供服務,其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。為達到這一目的,數據鏈路必須具備一系列相應的功能,主要有:如何將數據組合成數據塊,在數據鏈路層中稱這種數據塊為幀(frame),幀是數據鏈路層的傳送單位;如何控制幀在物理信道上的傳輸,包括如何處理傳輸差錯,如何調節發送速率以使與接收方相匹配;以及在兩個網路實體之間提供數據鏈路通路的建立、維持和釋放的管理。數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。

有關數據鏈路層的重要知識點:

1>數據鏈路層為網路層提供可靠的數據傳輸;

2>基本數據單位為幀;

3> 主要的協議:乙太網協議;

4> 兩個重要設備名稱:網橋和交換機。

3)網路層(Network Layer)

網路層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送,具體功能包括定址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。它提供的服務使傳輸層不需要了解網路中的數據傳輸和交換技術。如果您想用盡量少的詞來記住網路層,那就是「路徑選擇、路由及邏輯定址」。

網路層中涉及眾多的協議,其中包括最重要的協議,也是TCP/IP的核心協議——IP協議。IP協議非常簡單,僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協議的主要功能有:無連接數據報傳輸、數據報路由選擇和差錯控制。與IP協議配套使用實現其功能的還有地址解析協議ARP、逆地址解析協議RARP、網際網路報文協議ICMP、網際網路組管理協議IGMP。具體的協議我們會在接下來的部分進行總結,有關網路層的重點為:

1> 網路層負責對子網間的數據包進行路由選擇。此外,網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能;

2> 基本數據單位為IP數據報;

3> 包含的主要協議:

IP協議(Internet Protocol,網際網路互聯協議);

ICMP協議(Internet Control Message Protocol,網際網路控制報文協議);

ARP協議(Address Resolution Protocol,地址解析協議);

RARP協議(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析協議)。

4> 重要的設備:路由器

4)傳輸層(Transport Layer)

第一個端到端,即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外,傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。

傳輸層的任務是根據通信子網的特性,最佳的利用網路資源,為兩個端系統的會話層之間,提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,負責端到端的可靠數據傳輸。在這一層,信息傳送的協議數據單元稱為段或報文。

網路層只是根據網路地址將源結點發出的數據包傳送到目的結點,而傳輸層則負責將數據可靠地傳送到相應的埠。

有關網路層的重點:

1>傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題;

2> 包含的主要協議:TCP協議(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)、UDP協議(User Datagram Protocol,用戶數據報協議);

3> 重要設備:網關。

5)會話層

會話層管理主機之間的會話進程,即負責建立、管理、終止進程之間的會話。會話層還利用在數據中插入校驗點來實現數據的同步。

6)表示層

表示層對上層數據或信息進行變換以保證一個主機應用層信息可以被另一個主機的應用程序理解。表示層的數據轉換包括數據的加密、壓縮、格式轉換等。

7)應用層

為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。

會話層、表示層和應用層重點:

1> 數據傳輸基本單位為報文;

2> 包含的主要協議:FTP(文件傳送協議)、Telnet(遠程登錄協議)、DNS(域名解析協議)、SMTP(郵件傳送協議),POP3協議(郵局協議),HTTP協議(Hyper Text Transfer Protocol)。

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