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简述计算机网络分层的基本思想

发布时间: 2022-07-31 19:16:19

1. 从OSI的分层模型中有什么基本思想

OSI七层模型分层讲解

1.1 网络分层

本课主要先容了两种不同的分层结构:OSI分层模型和Cisco三层模型。

分层的优点:

1. 把复杂的网络划分成为更轻易治理的层。

沙盘模型2. 改变一个层的时候不会影响到其他的层,这使得应用程序开发者可以特定的设计和开发。

3.由于在当今的网络环境中,没有一个厂家能完整的提供整套解决方案和所有的设备,在多厂商环境下定义一个标准接口,即"即插即用"。

2. 什么是分层网络体系结构分层的含义是什么

指的是将系统的组件分隔到不同的层中,每一层中的组件应保持内聚性,并且应大致在同一抽象级别;每一层都应与它下面的各层保持松散耦合。

分层架构的优点

1、开发人员的专业分工,专注理解某一层。由于某一层仅仅调用其相邻下一层所提供的程序接口,只需要本层的接口和相邻下一层的接口定义清晰完整,开发人员在开发某一层时就可以像关注集中于这一层所用的功能和技术。

2、可以很容易用新的实现来替换原有层次的实现。 只要前后提供的服务(接口)相同,即可替换。系统开发过程中,功能需求不断变化,我们可以替换现有的层次以满足新的需求变化。

3、降低了系统间的依赖。 比如业务逻辑层中的业务发生变化, 其他两层即表现层以及数据访问层程序也不需要变化。这大大降低了系统各层之间的依赖。

4、有利于复用。充分利用现有的功能程序组件,将已经辨识的具有相对独立功能的层应用于新系统的开发,保证新系统开发的过程中,能够将重点集中于辨识和实现应用系统特有的业务功能,最终缩短系统开发周期,提高系统的质量。


分层思想

分层是基于面向对象上的,是更高层次上的设计理念。在软件开发技术的发展过程中,出现了很多优秀的思想与模式。这些思想和模式凝结了无数程序设计人员的实践经验和智慧,是软件开发领域的精华。这其中有很多思想对分层架构设计有着重要的指导作用。

分层架构的弊端

1、级联修改问题。一些复杂的业务中,由于业务流程发生变化,为了这个变化所有层都需要修改。

2、性能问题。本来是直接简单的操作,需要在整个系统中层层传递,势必造成性能的下降,同时也加大的开发的复杂度。

从上面的分析可以看出, 分层架构设计有许多优点同样存在不足,在实际使用过程中,我们应该权衡利弊关系,选择一种符合实际项目的最佳方案。

3. 4.网络体系结构分层的原则是什么

必须有一个不同等级的抽象时,应设立一个相应的层次。依据逻辑功能的需要来划分网络层次,每一层实现一个定义明确的功能集合。尽量做到相邻层间接口清晰,选择层间边界时,应尽量使通过该界面的信息流量为最少。

计算机网络体系结构相当复杂,且具有一定的程序性和系统性,可以认为它是一个独立系统,具有一定的系统性、复杂性以及其他独特的特征,而计算机网络体系结构的一个重要特征就是过程性。



(3)简述计算机网络分层的基本思想扩展阅读:

网络体系结相当于对网络的总体描述,从基础搭建到上层建设,将实现某一特定功能的网络系统中的研究和建设中所有的方方面面全部的联系起来,并使其成为一个整体,使具有某一特定功能的计算机网络系统的研究更为全面,更透彻。

网络体系结构的涵义的抽象性还体现在各层协议的集合上,虽然协议是实实在在存在的,但在搭建体系结构的运用中以及完成体系结构后,协议的存在就显得模糊和抽象。

4. 计算机网络为什么要分层

主要就将一个复杂的计算机网络分开管理,各个层实行相应的功能,便于管理,和标准的实行。因为有的只是做某一部分的接口等,相当于模块化设计,便于添加和删减,实际上是很复杂的不能很清楚的区分,只是书本的定义,对于理解有好处
分层的理由
·将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件,因此有助于各个部件的开发、设计和故障排除。
·通过网络组件的标准化,允许多个供应商进行开发。
·通过定义在模型的每一层实现什么功能,鼓励产业的标准化。
·允许各种类型的网络硬件和软件相互通信。
·防止对某一层所做的改动影响到其他的层,这样就有利于开发。
分层的原则
1.各个层之间有清晰的边界,便于理解;
2.每个层实现特定的功能;
3.层次的划分有利于国际标准协议的制定;
4.层的数目应该足够多,以避免各个层功能重复。

5. 计算机网络分层思想

便于对网络的认识和管理,并有针对的制动通信及应用协议和使用

6. 为什么要对计算机网络分层以及分层的一般原则。

各层之间是独立的。某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的,而仅仅需要知道该层通过层间的接口(即界面)所提供的服务。由于每一层只实现一种相对独立的功能,因而可将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的更小一些的问题。这样,整个问题的复杂程度就下降了。
灵活性好。当任何一层发生变化时(例如由于技术的变化),只要层间接口关系保持不变,则在这层以上或以下各层均不受影响。此外,对某一层提供的服务还可进行修改。
当某层提供的服务不再需要时,甚至可以将这层取消。
结构上可分割开。各层都可以采用最合适的技术来实现。
易于实现和维护。这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处理,因为整个的系统已被分解为若干个相对独立的子系统。
能促进标准化工作。因为每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。

7. 计算机网络的分层设计模型有何优点分层设计方法主要原则是什么

计算机网络是一个极其复杂的工程,之所以使用分层,最主要的思想在于把整个复杂的问题分成若干个部分进行处理,主要优点在于:

①各层之间相互独立,只需要完成本层要求的任务:某一层通过和下层的接口实现信息交流,下层也能提供相应服务给上层,并且计算机网络的复杂程度还表现在要使得不同的网络进行连接,分层的话,其他就不要考虑另外一层是怎么进行网络连接和协商通信的(比如应用层可以搭载udp或tcp);
②使得接入网络设备容易制造,且成本大幅度降低:比如交换机(二层)就根本不需要考虑网络层和以上的数据,所以在硬件(逻辑控制电路)的设计难度就会大幅度降低;

计算机网络分层设计方法主要原则:

①层与层之间必须相对对立,不允许出现两层对同一控制(差错控制,流量控制,分片和组装,复用分用,连接释放控制)的重复;
②分层必须把握好层的数量和层与层的关系。分层时必须使每一层的功能非常明确,层数太少会使得每一层任务太过复杂,在设计协议的时候,设计工程会遇到很多困难,但层数太多会使得网络的传输效率下降。

8. 简述为什么要对计算机网络分层以及分层的一般原则

计算机网络分层,是为了从概念上区分,从具体到抽象,是为了方便工业化生产,建立了OSI开放式系统互联参考模型。物理层、数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,一层比一层抽象。

9. 阐述计算机网络体系结构分层的优缺点,以及这种层次划分的体系结构思想在工作生活中的应用。

计算机网络系统是独立的计算机通过已有通信系统连接形成的,其功能是实现计算机的远程访问和资源共享。因此,计算机网络的问题主要是解决异地独立工作的计算机之间如何实现正确、可靠的通信,计算机网络分层体系结构模型正是为解决计算机网络的这一关键问题而设计的。
分层的原则
计算机网络体系结构的分层思想主要遵循以下几点原则:
1.功能分工的原则:即每一层的划分都应有它自己明确的与其他层不同的基本 [被屏蔽广告]功能。
2.隔离稳定的原则:即层与层的结构要相对独立和相互隔离,从而使某一层内容或结构的变化对其他层的影响小,各层的功能、结构相对稳定。
3.分支扩张的原则:即公共部分与可分支部分划分在不同层,这样有利于分支部分的灵活扩充和公共部分的相对稳定,减少结构上的重复。
4.方便实现的原则:即方便标准化的技术实现。
层次的划分
计算机网络是计算机的互连,它的基本功能是网络通信。网络通信根据网络系统不同的拓扑结构可归纳为两种基本方式:第一种为相邻结点之间通过直达通路的通信,称为点到点通信;第二种为不相邻结点之间通过中间结点链接起来形成间接可达通路的通信,称为端到端通信。很显然,点到点通信是端到端通信的基础,端到端通信是点到点通信的延伸。
点到点通信时,在两台计算机上必须要有相应的通信软件。这种通信软件除了与各自操作管理系统接口外,还应有两个接口界面:一个向上,也就是向用户应用的界面;一个向下,也就是向通信的界面。这样通信软件的设计就自然划分为两个相对独立的模块,形成用户服务层US和通信服务层CS两个基本层次体系。
端到端通信链路是把若干点到点的通信线路通过中间结点链接起来而形成的,因此,要实现端到端的通信,除了要依靠各自相邻结点间点到点通信联接的正确可靠外,还要解决两个问题:第一,在中间结点上要具有路由转接功能,即源结点的报文可通过中间结点的路由转发,形成一条到达目标结点的端到端的链路;第二,在端结点上要具有启动、建立和维护这条端到端链路的功能。启动和建立链路是指发送端结点与接收端结点在正式通信前双方进行的通信,以建立端到端链路的过程。维护链路是指在端到端链路通信过程中对差错或流量控制等问题的处理。
因此在网络端到端通信的环境中,需要在通信服务层与应用服务层之间增加一个新的层次来专门处理网络端到端的正确可靠的通信问题,称为网络服务层NS。
对于通信服务层,它的基本功能是实现相邻计算机结点之间的点到点通信,它一般要经过两个步骤:第一步,发送端把帧大小的数据块从内存发送到网卡上去;第二步,由网卡将数据以位串形式发送到物理通信线路上去。在接收端执行相反的过程。对应这两步不同的操作过程,通信服务层进一步划分为数据链路层和物理层。
对于网络服务层,它的功能也由两部分组成:一是建立、维护和管理端到端链路的功能;二是进行路由选择的功能。端到端通信链路的建立、维护和管理功能又可分为两个侧面,一是与它下面网络层有关的链路建立管理功能,另一是与它上面端用户启动链路并建立与使用链路通信的有关管理功能。对应这三部分功能,网络服务层划分为三个层次:会晤层、传输层和网络层,分别处理端到端链路中与高层用户有关的问题,端到端链路通信中网络层以下实际链路联接过程有关的问题,以及路由选择的问题。
对于用户服务层,它的功能主要是处理网络用户接口的应用请求和服务。考虑到高层用户接口要求支持多用户、多种应用功能,以及可能是异种机、异种OS应用环境的实际情况,分出一层作为支持不同网络具体应用的用户服务,取名为应用层。分出另一层用以实现为所有应用或多种应用都需要解决的某些共同的用户服务要求,取名为表示层。
结论
综上所述,计算机网络体系结构分为相对独立的七层:应用层、表示层、会晤层、传输层、网络层、链路层、物理层。这样,一个复杂而庞大的问题就简化为了几个易研究、处理的相对独立的局部问题。