Ⅰ 計算機網路的體系結構
計算機網路的體系結構
計算機網路體系結構關注三方面內容:網路協議如何分層、各層協議、層間介面。下面是我整理的關於計算機網路的體系結構,希望大家認真閱讀!
一、計算機網路體系結構分層思想
首先,你要對計算機網路有一個模糊的認識---計算機網路是一個十分復雜的系統⊙﹏⊙。看看你電腦上有多少服務,那些服務有著各種協議,小白問度娘都不一定能弄懂。可想而知,對於那些計算機科學家(我覺得當年應該有很多玩通信的工程師吧,臆想而已。對這段歷史感興趣可以參考央視《互聯網時代》)來說,設計一種網路體系結構應該可能也是很難的,復雜度不是一般高啊。
可能你學沒學過匯編語言(Assembly Language),那麼請自行查資料。如果你學過匯編語言,不管學沒學好,從一開始接觸匯編語言你就會有感覺---這是什麼鬼。然後隨著歷史的發展,在匯編語言的基礎上出現了結構化程序設計語言,比如Fortran、Basic、C。這些結構化編程語言有別於上一代的是書上說的出現了"函數"的概念,從此寫代碼有了質的改變。自上而下,分而治之便是結構化程序設計的核心思想。
同樣,對於計算機網路來說也是這種思路。計算機網路體系結構可以看成一個很大的面向過程程序。如果將所有的內容都寫在一個main函數中,那麼這個程序就太尷尬了,到最後都不知道在寫些什麼了,大大加劇了程序設計的復雜度,以及後來程序維護的.復雜度...等等問題。也就是說不採用分治思想的計算機網路協調性差,設計復雜度高,網路通信出錯可能性也陡增。基於此原因,計算機網路體系結構的"分層"思想誕生了。
"分層"思想,通俗將就是常說的"分而治之"。ARPANET設計時提出的"分層"方法可將龐大而復雜的計算機網路問題,轉化為若干個局部的問題,而這些局部問題可以通過研究逐一攻破,那麼計算機之間通信就成為了可能。
二、OSI/RM模型和TCP/IP協議族的較量
1. OSI/RM
OSI/RM是英文Open System Interconnection Reference Model的縮寫,中文翻譯為"開放系統互聯基本參考模型"。在1983年,ISO發布正式文件後,也就有了現在所謂的七層協議的體系。
2. TCP/IP
TCP/IP並不是單一的協議,而是協議族。分為四層:應用層、運輸層、網際層、網路介面層。
OSI/RM和TCP/IP協議的PK中失敗了,究其原因,我認為主要有如下幾點:
1)OSI/RM 模型各層協議之間有重復功能。這就像寫代碼的時候有重復的代碼,上頭就想抽你倆嘴巴子,錢這么好賺么→_→。
2)OSI/RM 模型層數太多。也就是要說要實現網路互聯,你需要的硬體以及軟體就相對會更多。而且數據傳來傳去多了,運行效率也會降低。
3)OSI/RM 那幫人可能是棒通信領域的專家,這玩意比TCP/IP在實現上得多花不少錢。
基於這些事實,TCP/IP成了非法律上國際標準的事實上國際標准。
三、採用分層體系網路原因總結
1)並不是所有的設備都需要這么多層次。計算機網路中不同設備完成的任務不同,需要的功能也不同。除了計算機網路邊緣部分的端系統需要所有層次協議,其餘計算機網路核心部分部分則不需要這么多層次的協議。而且可以想像,多一層次就意味著多了部分硬體和軟體,成本就會增加。
PS:這里兩圖只是為了說明三層交換機比二層交換機價格高,至於高多少還取決於品牌和帶寬等因素。
2)每層設計實現相對獨立的功能,在層次設計(硬體和軟體設計)完成後,只需要提供向上的介面可供上層調用,。這樣做的好處是就像編程中的函數模塊化設計,我們只要知道高手設計的庫函數的API就行了,不需要具體軟體開發再編寫同樣高質量的代碼,從而服務了代碼搬運工。
3)模塊化協議層次大大的好啊。哪好了?雕版印刷術和活字印刷術的區別。如果某一層的技術發生變化後,只要層間介面不變,只要對某層提供的服務進行修改(添加和修改)即可。你想,這可以省多少錢啊。就像你電腦顯示屏壞了,你總不可能去新買個電腦吧,差不多就這意思。
4)降低實現和維護網路難度。如果那種服務不能使用了,那就查提供此種服務對應的那層,而不需再從頭查起。
;Ⅱ 計算機的發展有哪些比較重要的思想
n 巨型化:由於科學技術發展的需要,許多部門要求計算機具有更高的速度和更大的存儲容量,從而使計算機向巨型化發展。 n 微型化:計算機體積更小、重量更輕、價格更低、更便於應用於各個領域及各種場合。目前市場上已出現的各種筆記本計算機、膝上型和掌上型計算機都是向這一方向發展的產品。 n 網路化:計算機網路是計算機技術和通信技術互相滲透、不斷發展的產物。計算機聯網可以實現計算機之間的通信和資源共享。目前,各種計算機網路,包括區域網和廣域網的形成,無疑將加速社會信息化的進程。 n 多媒體化:傳統的計算機處理信息的主要對象是字元和數字,人們通過鍵盤、滑鼠和顯示器對文字和數字進行交互。而在人類生活中,更多的是圖、文、聲、像等多種形式的信息。由於數字化技術的發展進一步改進了計算機的表現能力,使現代計算機可以集圖形、聲音、文字處理為一體,使人們面對的是有聲有色、圖文並茂的信息環境,這就是通常所說的多媒體計算機技術。多媒體技術使信息處理的對象和內容發生了深刻變化
Ⅲ 計算機網路為什麼要引入分層的思想
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。
Ⅳ 解釋計算機網路應具有的四個基本要素是什麼
計算機網路要素:
(1) 至少有兩個具有獨立操作系統的計算機,且它們之間有相互共享某種資源的需求。
(2) 兩個獨立的計算機之間必須用某種通信手段將其連接。
(3) 網路中各個獨立的計算機之間要能相互通信,必須制定相互可確認的規范標准或協
議。
Ⅳ 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。
Ⅵ 簡述計算機網路中分組信息交換的基本工作思想
1)分組交換技術(Packet switching technology)也稱包交換技術。
2)分組交換其實是將用戶傳送的數據劃分成許多小的部分,每一部分是有一定的長度且稱之為一個分組
3)通過傳輸分組的方式傳輸信息,通過計算機和終端實現計算機與計算機之間的通信,每個分組的前面有一個分組頭,分組頭中包含了一些信息,如目的地址,原地址等,該分組頭用以指明該分組發往何地址,然後由交換機根據每個分組的地址標志,將他們轉發至目的地,這一過程就是分組交換。
Ⅶ 計算機網路里的核心是什麼
網路計算機系統的核心技術是(網路所使用的操作系統+Intelnet+TCP/IP)。CPU是計算機運行的核心,並不是網路計算機系統的核心,計算機本身運行的核心是操作系統,而網路計算機的系統核心就是本身網路所使用的操作系統+Intelnet+TCP/IP