當前位置:首頁 » 網路連接 » 簡述計算機網路的體系結構的參考模式

簡述計算機網路的體系結構的參考模式

發布時間: 2023-02-03 06:30:51

① 論述計算機網路的定義,OSI網路參考模型與TCP/IP協議的體系結構。

TCP/IP協議並不完全符合OSI的七層參考模型。傳統的開放式系統互連參考模型,是一種通信協議的7層抽象的參考模型,其中每一層執行某一特定任務。該模型的目的是使各種硬體在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、話路層、表示層和應用層。

而TCP/IP通訊協議採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的網路來完成自己的需求。這4層分別為:
●應用層:應用程序間溝通的層,如簡單電子郵件傳輸(SMTP)、文件傳輸協議(FTP)、網路遠程訪問協議(Telnet)等。

●傳輸層:在此層中,它提供了節點間的數據傳送服務,如傳輸控制協議(TCP)、用戶數據報協議(UDP)等,TCP和UDP給數據包加入傳輸數據並把它傳輸到下一層中,這一層負責傳送數據,並且確定數據已被送達並接收。

●互連網路層:負責提供基本的數據封包傳送功能,讓每一塊數據包都能夠到達目的主機(但不檢查是否被正確接收),如網際協議(IP)。

●網路介面層:對實際的網路媒體的管理,定義如何使用實際網路(如Ethernet、Serial Line等)來傳送數據。

② 簡述TCP/IP參考模型的層次劃分,以及與OSI參考模型的主要區別

比較兩種體系結構:1. 在分層上進行比較:OSI分七層,而TCP/IP分四層,它們都有網路層(或稱互聯網層)、傳輸層和應用層,但其他的層並不相同2.在通信上進行比較:OSI模型的網路層同時支持無連接和面向連接的通信,但是傳輸層上只支持面向連接的通信;TCP/IP模型的網路層只提供無連接的服務,但在傳輸層上同時支持兩種通信模式。3.OSI/RM體系結構的網路功能在各層的分配差異大,鏈路層和網路層過於繁重,表示層和會話層又太輕,TCP/IP則相對比較簡單。4.OSI-RM有關協議和服務定義太復雜且冗餘,很難且沒有必要在一個網路中全部實現。如流量控制、差錯控制、定址在很多層重復。TCP/IP則沒什麼重復。5.OSI的七層協議結構既復雜又不實用,但其概念清楚,體系結構理論較完整。TCP/IP的協議現在得到了廣泛的應用,但它原先並沒有一個明確的體系結構通過對兩種體系結構的學習,OSI/RM是先有協議才有網路體系結構來幫助人們理解的。我認為OSI/RM體系是一種比較完善的體系結構,它分為七個層次,每個層次之間的關系比較密切,但又過於密切,存在一些重復,我認為分層最重要的是不能有太多重復,否則就起不到分層的作用了。它是一種過於理想化的體系結構,在實際的實施過程中有比較大的難度。但它卻很好的為我們擔供了一個體系分層的參考。有著很好的指導作用。TCP/IP體系結構分為四層,層次相對要簡單得多,因此在實際的使用中比OSI/RM更具有實用性,所以它得到了更好的發展。現在的計算機網路大多是TCP/IP體系結構。但這並不表示它就是完整的結構體系。它也同樣存在一些問題。也許隨著網路的發展,它發展得更加完美。 OSI/RM是國際標准,但是並沒有進行大規模的應用,而TCP/IP協議最終佔領了幾乎整個網路世界,這很形象的說明能夠佔領市場的才是最終的標准,這方面的例子在計算機領域太多了,如操作系統方面等。通過這個例子我們可以發現那些關系著整個世界的標准,常常會受到多方面因素的制約,如技術、利益等。當然最重要的是要簡單,要易於實現,成本要低,要能夠佔領市場

③ 什麼是計算機網路體系結構osi參考模型

OSI是Open System Interconnect的縮寫,意為開放式系統互聯。 一般都叫OSI參考模型,是ISO(國際標准化組織)組織在1985年研究的網路互聯模型。該體系結構標準定義了網路互連的七層框架(物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層),即ISO開放系統互連參考模型。在這一框架下進一步詳細規定了每一層的功能,以實現開放系統環境中的互連性、互操作性和應用的可移植性。[

④ 簡述現代網路體系結構

網路體系結構是指通信系統的整體設計,它為網路硬體、軟體、協議、存取控制和拓撲提供標准。它廣泛採用的是國際標准化組織(ISO)在1979年提出的開放系統互連(OSI-Open System Interconnection)的參考模型。

中文名
網路體系結構

外文名
Network Architecture

解釋
通信系統的整體設計

目的
為網路硬體提供標准

提出
國際標准化組織

採用
開放系統互連的參考模型。

協議定義
1、網路體系結構(networkarchitecture):是計算機之間相互通信的層次,以及各層中的協議和層次之間介面的集合。

2、網路協議:是計算機網路和分布系統中互相通信的對等實體間交換信息時所必須遵守的規則的集合。
3、語法(syntax):包括數據格式、編碼及信號電平等。
4、語義(semantics):包括用於協議和差錯處理的控制信息。
5、定時(timing):包括速度匹配和排序。

計算機網路是一個非常復雜的系統,需要解決的問題很多並且性質各不相同。所以,在ARPANET設計時,就提出了「分層」的思想,即將龐大而復雜的問題分為若干較小的易於處理的局部問題。

簡介
1974年美國IBM公司按照分層的方法制定了系統網路體系結構SNA(System NetworkArchitecture)。SNA已成為世界上較廣泛使用的一種網路體系結構。

一開始,各個公司都有自己的網路體系結構,就使得各公司自己生產的各種設備容易互聯成網,有助於該公司壟斷自己的產品。但是,隨著社會的發展,不同網路體系結構的用戶迫切要求能互相交換信息。為了使不同體系結構的計算機網路都能互聯,國際標准化組織ISO於1977年成立專門機構研究這個問題。1978年ISO提出了「異種機連網標准」的框架結構,這就是著名的開放系統互聯基本參考模型 OSI/RM (Open Systems InterconnectionReferenceModle),簡稱為 OSI 。

OSI得到了國際上的承認,成為其他各種計算機網路體系結構依照的標准,大大地推動了計算機網路的發展。20世紀70年代末到80年代初,出現了利用人造通信衛星進行中繼的國際通信網路。網路互聯技術不斷成熟和完善,區域網和網路互聯開始商品化。

OSI參考模型用物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、對話層、表示層和應用層七個層次描述網路的結構,它的規范對所有的廠商是開放的,具有指導國際網路結構和開放系統走向的作用。它直接影響匯流排、介面和網路的性能。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。從網路互連的角度看,網路體系結構的關鍵要素是協議和拓撲

⑤ 計算機網路的組成和體系結構

一、計算機網路的基本組成

計算機網路是一個很復雜的系統,它由許多計算機軟體、硬體和通信設備組合而成。下面對一個計算機網路所需的主要部分,即伺服器、工作站、外圍設備、網路軟體作簡要介紹。

1.伺服器(Server)

在計算機網路中,伺服器是整個網路系統的核心,一般是指分散在不同地點擔負一定數據處理任務和提供資源的計算機,它為網路用戶提供服務並管理整個網路,它影響著網路的整體性能。一般在大型網路中採用大型機、中型機和小型機作為網路伺服器,可保證網路的可靠性。對於網點不多,網路通信量不大,數據安全性要求不太高的網路,可以選用高檔微機作網路伺服器。根據伺服器在網路中擔負的網路功能的不同,又可分為文件伺服器、通信伺服器和列印伺服器等。在小型區域網中,最常用的是文件伺服器。一般來說網路越大、用戶越多、伺服器負荷越大,對伺服器性能要求越高。

2.工作站(Workstation)

工作站有時也稱為「節點」或「客戶機(Client)」,是指通過網路適配器和線纜連接到網路上的計算機,是網路用戶進行信息處理的個人計算機。它和伺服器不同,伺服器是為整個網路提供服務並管理整個網路,而工作站只是一個接入網路的設備,它保持原有計算機的功能,作為獨立的計算機為用戶服務,同時又可按一定的許可權訪問伺服器,享用網路資源。

工作站通常都是普通的個人計算機,有時為了節約經費,不配軟、硬碟,稱為「無盤工作站」。

3.網路外圍設備

是指連接伺服器和工作站的一些連線或連接設備,如同軸電纜、雙絞線、光纖等傳輸介質,網卡(NIC)、中繼器(Repeater)、集線器(Hub)、交換機(Switch)、網橋(Bridge)等,又如用於廣域網的設備:數據機(Modem)、路由器(Router)、網關(Gateway)等,介面設備:T型頭、BNC連接器、終端匹配器、RJ45頭、ST頭、SC頭、FC頭等。

4.網路軟體

前面介紹的都是網路硬體設備。要想網路能很好地運行,還必須有網路軟體。

通常網路軟體包括網路操作系統(NOS)、網路協議軟體和網路通信軟體等。其中,網路操作系統是為了使計算機具備正常運行和連接上網的能力,常見的網路操作系統有UNIX、Linux、Novell Netware、Windows NT、Windows 2000 Server、Windows XP等;網路協議軟體是為了各台計算能使用統一的協議,可以看成是計算機之間相互會話使用的語言;而運用協議進行實際的通信則是由通信軟體完成的。

網路軟體功能的強弱直接影響到網路的性能,因為網路中的資源共享、相互通信、訪問控制和文件管理等都是通過網路軟體實現的。

二、計算機網路的拓撲結構

所謂計算機網路的拓撲結構是指網路中各結點(包括連接到網路中的設備、計算機)的地理分布和互連關系的幾何構形,即網路中結點的互連模式。

網路的拓撲結構影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等指標,常見的網路拓撲結構有匯流排型、星型、環型等,通過使用路由器和交換機等互連設備,可在此基礎上構建一個更大網路。

1.匯流排型

在匯流排型結構中,將所有的入網計算機接入到一條通信傳輸線上,為防止信號反射,一般在匯流排兩端連有終端匹配器如圖6-1(a)。匯流排型結構的優點是信道利用率高,可擴充性好,結構簡單,價格便宜。當數據在匯流排上傳遞時,會不斷地「廣播」,第一節點均可收到此信息,各節點會對比數據送達的地址與自己的地址是否相同,若相同,則接收該數據,否則不必理會該數據。缺點是同一時刻只能有兩個網路結點在相互通信,網路延伸距離有限,網路容納的節點數有限。在匯流排上只要有一個結點連接出現問題,會影響整個網路運行,且不易找到故障點。

圖6-1 網路拓撲結構

2.星型

在星型結構中,以中央結點為中心,其他結點都與中央結點相連。每台計算機通過單獨的通信線路連接到中央結點,由該中央結點向目的結點傳送信息,如圖6-1(b),因此,中央結點必須有較強的功能和較高的可靠性。

在已實現的網路拓撲結構中,這是最流行的一種。跟匯流排型拓撲結構相比,它的主要的優勢是一旦某一個電纜線段被損壞了,只有連接到那個電纜段的主機才會受到影響,結構簡單,建網容易,便於管理。缺點是該拓撲是以點對點方式布線的,故所需線材較多,成本相對較高,此外中央結點易成為系統的「瓶頸」,且一旦發生故障,將導致全網癱瘓。

3.環型

在環型結構中,如圖6-1(c)所示,各網路結點連成封閉環路,數據只能是單向傳遞,每個收到數據包的結點都向它的下一結點轉發該數據包,環游一圈後由發送結點回收。當數據包經過目標結點時,目標結點根據數據包中的目標地址判斷出是自己接收,並把該數據包拷貝到自己的接收緩沖中。

環型拓撲結構的優點是:結構簡單,網路管理比較簡單,實時性強。缺點是:成本較高,可靠性差,網路擴充復雜,網路中若有任一結點發生故障都會使整個網路癱瘓。

三、計算機網路的體系結構

要弄清網路的體系結構,需先弄清網路協議是什麼。

網路協議是兩台網路上的計算機進行通信時使用的語言,是通信的規則和約定。為了在網路上傳輸數據,網路協議定義了數據應該如何被打成包、並且定義了在接收數據時接收計算機如何解包。在同一網路中的兩台計算機為了相互通信,必須運行同一協議,就如同兩個人交談時,必須採用對方聽得懂的語言和語速。

由於網路結點之間的連接可能是很復雜的,因此,為了減少協議設計的復雜性,在制定協議時,一般把復雜成分分解成一些簡單成分,再將它們復合起來,而大多數網路都按層來組織,並且規定:(1)一般是將用戶應用程序作為最高層,把物理通信線路作為最低層,將其間再分為若干層,規定每層處理的任務,也規定每層的介面標准;(2)每一層向上一層提供服務,而與再上一層不發生關系;(3)每一層可以調用下一層的服務傳輸信息,而與再下一層不發生關系。(4)相鄰兩層有明顯的介面。

除最低層可水平通信外,其他層只能垂直通信。

層和協議的集合被稱為網路的體系結構。為了幫助大家理解,我們從現實生活中的一個例子來理解網路的層次關系。假如一個只懂得法語的法國文學家和一個只懂得中文的中國文學家要進行學術交流,那麼他們可將論文翻譯成英語或某一種中間語言,然後交給各自的秘書選一種通信方式發給對方,如圖6-2所示。

圖6-2 中法文學家學術交流方式

下面介紹兩個重要的網路體系結構:OSI參考模型和TCP/IP參考模型。

1.OSI參考模型

由於世界各大型計算機廠商推出各自的網路體系結構,不同計算機廠商的設備相互通信困難。為建立更大范圍內的計算機網路,必然要解決異構網路的互連,因而國際標准化組織ISO於1977年提出「開放系統互連參考模型」,即著名的OSI(Open system interconnection/Reference Model)。它將計算機網路規定為物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層等七層,受到計算機界和通信界的極大關注。

2.TCP/IP參考模型

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet protocol)協議是Internet使用的通信協議,由ARPANET研究中心開發。TCP/IP是一組協議集(Internet protocol suite),而TCP、IP是該協議中最重要最普遍使用的兩個協議,所以用TCP/IP來泛指該組協議。

TCP/IP協議的體系結構被分為四層:

(1)網路介面層 是該模型的最低層,其作用是負責接收IP數據報,並通過網路發送出去,或者從網路上接收網路幀,分離IP數據報。

(2)網路層 IP協議被定義駐留在這一層中,它負責將信息從一台主機傳到指定接收的另一台主機。主要功能是:定址、打包和路由選擇。

(3)傳輸層 提供了兩個協議用於數據傳輸,即傳輸控制協議TCP和通用數據協議UDP,負責提供准確可靠和高效的數據傳送服務。

(4)應用層 位於TCP/IP最高層,為用戶提供一組常用的應用程序協議。例如:簡單郵件傳輸協議SMTP、文件傳協議FTP、遠程登錄協議Telnet、超文本傳輸協議HTTP(該協議是後來擴充的)等。隨著Internet的發展,又開發了許多實用的應用層協議。

圖6-3是TCP/IP模型和OSI模型的簡單比較:

圖6-3 TCP/IP模型和OSI模型的對比

⑥ 簡述計算機網路的OSI體系結構模型和TCP/IP體系結構模型的內容及其特點

OSI採用的是7層體系結構
而TCP/IP則將OSI的第5層的會話層和第6層的表示層全都劃分到期自身的第5層---應用層
而OSI則是將這三層獨立分開..
經歷很長一段制定周期,將OSI復雜煩瑣標准制定出來後,而TCP/IP卻已經在互聯網路上搶佔了相當大的范圍,而幾乎也找不出廠家生產出符合OSI標準的產品。
OSI只是取得了理論成果,但市場化方面完全失敗了。
大行其道的TCP/IP取得了市場的成功,至今開始流行。
在討論計算機網路基礎知識時候,可以將兩個協議對照參考...
OSI是基於硬體的分層,TCP/IP是邏輯上的劃分
osi是用於同種網路間的互聯,而tcp/ip是用於不同網路間的互聯,一開始兩者的定位就不同,
所以二者的應用范圍也不同,
OSI
Application
Layer
Presentation
Layer
Session
Layer
Transport
Layer
Network
Layer
Data
Link
Layer
Physical
Layer
TCP
/
IP
Application
Layer
Transport
Layer
Network
Layer
Data
Link
Layer
Host
to
network,
Physical
Layer
No
specific
protocol

⑦ 什麼是網路體系結構簡述OSI參考模型和TCP/IP兩種體系結構的差別。

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OSI
OSI當時是作為與IBM的SNA(SYSTEM
NETWORK
ARCHITECTURE
系統網路體系結構)的競
爭者出現的,為了防止IBM的SNA稱為世界標准,而被一個公司所控制。這樣做,可以讓一個中性組
織-ISO來管理。但是,在OSI當中,會話層對大多數應用程序都沒有用,表示層幾乎是空的,而與此
相比,數據鏈路層和網路層的功能太多,隨後又把它們分成了幾個子層。除此之外,OSI還有一些問題
如定址、流量控制和出錯控制在各層重復出現,而網路管理和數據加密也沒有出現在模型中。
最初標準的另一個缺點是完全忽略了無連接服務和連接協議。但是最嚴重的可能是:模型是由通信
方面的人主持制定的。計算機和通信的關系幾乎沒有提及,而某些決定對於計算機和軟體的工作方式
完全不合適。
由於OSI模型和協議太復雜了,因此最初的實現又大又笨拙,而且很慢。不久後人們就把「OSI」和
「低質量」聯系起來。雖然隨著時間的推移,產品有了改進,但它以前的印象還留在人門心裡。
TCP/IP
與之相反的是,TCP/IP模型第一次實現是做為UNIX的一部分而且非常好(更別提它是免費的)。
人們很快就開始使用它了,形成了一個龐大的用戶群,這又反過來推動了改進,然後使用的人越來越
多。但是TCP/IP也有缺點
該模型沒有明顯的區分服務、介面和協議的概念。這一點OSI非常小心的進行了處理,因此對於使
用新技術來設計網路,TCP/IP模型並不是一個太好的模板。
完全不是通用的,而且不適合描述除TCP/IP模型以外的任何協議棧。
主機網路層在分層協議中根本不是通常意義下的層。它是一個介面,處於網路層和數據鏈路層之
間。
TCP/IP模型不區分甚至不提及物理層和數據鏈路層。
最後,雖然IP和TCP協議都被很好的設計,並且很好的實現了,但很多其他協議卻很特別,通常是
由一些研究生來探索,直到他們覺得累了。未曾良好實現的協議就背免費發送,造成大量應用紮下根
來,因此很難背替換,現在就難堪了,比如TELNET,實際上背設計用於10字元每秒的機械式電傳終
端,它不支持圖形用戶界面和滑鼠,但是直到現在它還在被廣泛的使用。
總的來說,除了本身的一些問題以外,OSI模型(去掉會話層和表示層)對於討論計算機網路特別有
用。但是,OSI協議並沒流行。TCP/IP模型正好相反,模型實際上不存在,但協議被廣泛使用。

⑧ 什麼是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。

(8)簡述計算機網路的體系結構的參考模式擴展閱讀:

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。