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计算机网络系统分层

发布时间: 2023-03-20 13:53:46

A. 计算机网络的分层结构

物理层:为数据链路层对等实体之间的信息交换建立物理连接,在物理连接上正确、透明地传送物理层数据单元(物理层的数据单元是比特流)。物理层提供激活、维持、去活物理连接的所需机械特性、电气特性、功能特性、规程特性的手段。

链路层:该层相邻结点的一个或多个物理连接上为网络层建立、维持、释放链路连接,并在链路连接上可靠地、正确地传送链路层协议数据单元(通常称为帧)。纠错和流量控制是链路层的两个主要功能。

网络层:提供网络层对等实体建立、维持、终止网络连接的手段,并在网络连接上交换网络层协议数据单元,即分组。其中,一个重要功能是网络选路和寻址。

传输层:基本功能是为会话层提供可靠地、经济的传输连接的手段,并在传输连接上交换传输层协议数据单元—报文。传输层是端到端,在通信子网中无传输层。流量控制(Flow control)是传输层的一个重要功能。

会话层:为会话连接提供手段,并利用会话连接组织和同步应用进程之间的会话。

表示层:该层主要解决用户数据的语法表示问题。它将要交换数据的抽象语法(适合于某一用户)转换为传送语法(适合于 OSI 内部使用)——公共表示方法。

应用层:为用户应用进程访问 OSI 提供接口,并负责信息的语义表示。

B. 计算机网络系统分层结构的优点是什么

1、分层结构将应用系统搏运卜正交地划分为若干层,每一层只解决问题的一部分,通过各层的协作提供整体解决方案。大的问题被分解为一系列相对独立的子问题,局部化在每一层中,这样就有效的降低了单个问题的规模和复杂度,实现了复杂系统的第一步也是最为关键的一步分解。

2、分层结构具有良好的可扩展性,为应用系统的演化增长提供了一个灵活的框架,具有良好的可扩展性。增加新的功能时,无须对现有的代码做修改,业务逻辑可以得到最大限度的重用。同时,层与层之间可以方便地插入新的层来扩展应用。

3、分层架构易于维护。在对系统进行分解后,不同的功能被封装在不同的层中,层与层之间的耦合显着降低。因此在修改某个层的代码时,只要不涉及层与层之间的接口,就不会对其他层造成严重影响。

(2)计算机网络系统分层扩展阅读:

体系结构:

计算机网络是一悄滑个复杂的具有综合性技术的系统,为了允许不同系统实体互连和互操作,不同系统的实体在通信时都必须遵从相互均能接受的规则,这些规则的集合称为协议(Protocol)。

系统指计算机、终端和各种设备。实体指各种应用程序,文件传输软件,数据库管理系统,电子邮件系统等。互连指不同计算机能够通过通信子网互相连接起来进行数据通信。

互操作指不同的用户能够在通过通信子网连接的计算机上,使用相同的命令或操作,使用其它计算机中的资源与信息,就如同使用本地资源与信息一样。计算机基穗网络体系结构为不同的计算机之间互连和互操作提供相应的规范和标准。

C. 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。

D. 6什么是计算机网络的体系结构为什么要采用分层次的结构

计算机网络体系结构是指计算机网络层次结构模型,它是各层的协议以及层次之间的端口的集合。

目前广泛采用的是国际标准化组织(ISO)1997年提出的开放系统互联(Open
System Interconnection,OSI)参考模型,习惯上称为ISO/OSI参考模型。

在OSI七层参考模型的体系结构中,由低层至高层分别称为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层

原因:为把在一个网络结构下开发的系统与在另一个网络结构下开发的系统互联起来,以实现更高一级的应用,使异种机之间的通信成为可能,便于网络结构标准化;

并且由于全球经济的发展使得处在不同网络体系结构的用户迫切要求能够互相交换信息;

为此,国际标准化组织ISO成立了专门的机构研究该问题,并于1977年提出了一个试图使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架,即着名的开放系统互连基本参考模型OSI/RM (Open System Interconnection Reference Model)。

(4)计算机网络系统分层扩展阅读:

OSI模型体系结构:

物理层(Physical,PH)物理层的任务就是为上层提供一个物理的连接,以及该物理连接表现出来的机械、电气、功能和过程特性,实现透明的比特流传输。

数据链路层(Data-link,D)实现的主要功能有:帧的同步、差错控制、流量控制、寻址、帧内定界、透明比特组合传输等。

网络层(Network,N)网络层的主要任务是为要传输的分组选择一条合适的路径,使发送分组能够正确无误地按照给定的目的地址找到目的主机,交付给目的主机的传输层。

传输层(Transport,T)传输层向上一层提供一个可靠的端到端的服务,使会话层不知道传输层以下的数据通信的细节

会话层(Session,S)提供包括访问验证和会话管理在内的建立以及维护应用之间的通信机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

表示层(Presentation,P)数据的压缩和解压缩、加密和解密等工作都由表示层负责。

应用层(Application,A)应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需求,以及提供网络与用户软件之间的接口服务。

E. 计算机系统由低到高分层顺序是什么意思

第一层:物理层(PhysicalLayer)
第二层:数据链路层(DataLinkLayer)
第三层是网络层(Network layer)
第四层是处理信息的传输层(Transport layer)。
第五层是会话层(Session layer)
第六层是表示层(Presentation layer)
第七层应用层(Application layer)

OSI是Open System Interconnection的缩写,意为开放式系统互联。国际标准化组织(ISO)制定了OSI模型。这个模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
Open System Interconnection(OSI)由ISO发起的国际组织,其任务是生成国际计算机通讯标准,例如OSI模型,特别是促进不兼容系统间的互联。随着网络技术的进步和各种网络产品的不断涌现,亟需解决不同系统互联的问题。1977年国际标准化组织ISO专门设立了一个委员会,提出了一种机系统互联的标准框架,即开放系统互联参考模型(OSI /RM)该模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。1至4层被认为是低层,这些层与数据移动密切相关。5至7层是高层,包含应用程序级的数据。每一层负责一项具体的工作,然后把数据传送到下一层。各层间不能把各自的工作内容绝对分别开来,又要密切合作,这是不容易理解的地方。

OSI/RM(Open System Interconnection Reference Model)即开放系统互连基本参考模型。开放,是指非垄断的。系统是指现实的系统中与互联有关的各部分。世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出(74年,SNA),以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如:Digital公司的DNA,美国国防部的TCP/IP等,多种网络体系结构并存,其结果是若采用IBM的结构,只能选用IBM的产品,只能与同种结构的网络互联。为了促进计算机网络的发展,国际标准化组织ISO于1977年成立了一个委员会,在现有网络的基础上,提出了不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构,称为开放系统互联模型。

分层优点
(1)人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。
(2)层间的标准接口方便了工程模块化。
(3)创建了一个更好的互连环境。
(4)降低了复杂度,使程序更容易修改,产品开发的速度更快。
(5)每层利用紧邻的下层服务,更容易记住个层的功能。
OSI是一个定义良好的协议规范集,并有许多可选部分完成类似的任务。它定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系以及各层所包括的可能的任务。是作为一个框架来协调和组织各层所提供的服务。OSI参考模型并没有提供一个可以实现的方法,而是描述了一些概念,用来协调进程间通信标准的制定。即OSI参考模型并不是一个标准,而是一个在制定标准时所使用的概念性框架。

F. 计算机网络为什么要采用分层的体系结构

层次清晰,可扩展性能,增强稳定性等。在对网络分层以后可以将问题细化,使得问题更加容易分析。把一个大的系统分拆成小的体系后,便于在各个层次上制定标准,桥薯首从而实现层与层之间的标准接口,从而实现各类网络硬件和软件的通信。分层以后,某一层的改动不会影响到其他的层,便于开发。
独立性强——上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务-黑箱方法;
适应性好——只要服务和接口不变,层内实现方法可任意改变;
使设计人员能专心设计和开发敏数所关心的手含功能模块,功能易于优化、实现;
结构清晰,易于管理和维护;
良好的标准化;

G. 计算机网络系统是由什么两层构成

计算机网络系统是由计算机系统、数据通信和网络系统软件组成的,从硬件来看主要有下列组成部分:

(1)终端:用户进入网络所用的设备,如电传打字机、键盘显示器、计算机等。在局域网中,终端一般由微机担任,叫工作站,用户通过工作站共享网上资源。

(2)主机:有于进行数据分析处旁差理和网络控制的计算机系统,其中包括外部设备、操作系统及其它软件。在局域网中,主机一般由较高档的计算机(如486和586机)担任,叫服务器,它应具有丰富的资源,如大容量硬盘、足够的内运乎皮存和各种软件等。

(3)通信处理机:在接有终端的通信线路和主机之间设置的通信控制处理机器,分担数据交换和各种通信的控制和管理。在局域网中,一般不设通讯处理机,直接由主机承担通信的控制和管理任务。

(4)本地线路:指把终端与节点蔌主机连接起来的线路,其中包顷伏括集中器或多路器等。它是一种低速线路,费用和效率均较低。

H. 网络系统分层结构可以分为几个层次

OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯,因此其最主
要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输
物理层 : O S I 模型的最低层或第一层,该层包括物理连网媒介,如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。在你的桌面P C 上插入网络接口卡,你就建立了计算机连网的基础。换言之,你提供了一个物理层。尽管物理层不提供纠错服务,但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率。网络物理问题,如电线断开,将影响物理层。
数据链路层: O S I 模型的第二层,它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输,从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包,它不仅包括原始数据,还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处,而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。

I. 计算机网络层次结构是以什么作为划分基础的

计算机网络的层次结构一般以垂直分层模型作为划分基础来表示。

计算机网络体系结构是指整个网络系统逻辑结构和功能分配。计算机网络系统是一个十分复杂的系统。将一个复杂系统分解成若干个容易处理的系统,然后分而治之,这种结构化设计方法是工程设计中最常见的手段。分层就是系统分解的最好方法之一。

层次结构的好处在于是每一层实现一种相对独立功能。分层结构还有一与交流、理解和标准化。

(9)计算机网络系统分层扩展阅读:

计算机网络的分类与一般的事物分类方法一样,可以按事物所具有的不同性质特点(即事物的属性)分类。计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空间)以及相应的应用软件四部分。

J. 计算机网络系统分层结构的优点是什么

计算机网络系统分层结构的优点是什么?

计算机网络系统分层结构的优点:
1、各层之间相互独立,即不需要知道低层的结构,只要知道是通过层间接口所提供的服务。
2、灵活性好,是指只要接口不变就不会因层的变化(甚至是取消该层)而变化。
3、各层采用最合适的技术实现而不影响其他层。
4、有利于促进标准化。
计算机网络体系结构:是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合
结构化是指将一个复杂的系统设计问题分解成一个个容易处理的子问题,然后加以解决.
层次结构是指将一个复杂的系统设计问题分成层次分明的一组组容易处理的子问题,各层执行自己所承担的任务.

什么叫计算机网络系统拓扑结构?

网络的拓扑(Topology)结构是指网络中通信线路和站点(计算机或设备)的相互连接的几何形式。按照拓扑结构的不同,可以将网络分为星型网络、环型网络、总歼闹线型网络三种基本类型。在这三种类型的网络结构基础上,可以组合出树型网、簇星型网、网状网等其他类型拓扑结构的网络。
1、星型网络结构
在星型网络结构中各个计算机使用各自的线缆连接到网络中,因此如果一个站点出了问题,不会影响整个网络的运行。星型网络结构是现在最常用的网络拓扑结构,如图1所示。
2、环型网络结构
环型网络结构的各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网络容易安装和监控,但容量有限,网络建成后,难以增加新的站点。因此,现在组建局域网已经基本上不使用环型网络结构了。
3、总线型网络结构
在总线型网络结构中所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便,需要铺设的电缆最短,成本低,某个站点的故障一般不会影响整个网络,但介质的故障会导致网络瘫痪。总线网安全性低,监控比较困难,增加新站点也不如星型网容易。所以,总线型网络结构现在基本上已经被淘汰了。

计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小,形状无关的点,线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系,是建察改首设计算机网络的第一步,是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。
① 总线拓扑结构 是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,是局域网常采用的拓扑结构。缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。最着名的总线拓扑结构是以太网(Ether)。
② 星型拓扑结构 每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。 优点:结构简单、容易实现、便于管理败数,连接点的故障容易监测和排除。缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
③ 环形拓扑结构 各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。 优点:结构简单、蓉以是线,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最着名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)
④ 树型拓扑结构 是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
⑤ 网状拓扑结构 又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构

什么是计算机网络系统

计算机网络系统
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计算机网络系统就是利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互联起来,以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。通过计算机的互联,实现计算机之间的通信,从而实现计算机系统之间的信息、软件和设备资源的共享以及协同工作等功能,其本质特征在于提供计算机之间的各类资源的高度共享,实现便捷地交流信息和交换思想。
目录
特点
功能
构成要素
接口界面
编辑本段特点
计算机网络系统是由网络硬件和网络软件组成的。在网络系统中,硬件的选择对网络起着决定的作用,而网络软件则是挖掘网络潜力的工具。 ①计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资源主要是指计算机硬件、软件与数据。 ②互连的计算机是分布在不同的地理位置的多台独立的“自治计算机”。连网的计算机既可以为本地用户提供服务,也可以为远程用户提供网络服务。 ③连网计算机之间遵循共同的网络协议。
编辑本段功能
计算机网络的功能: (1)资源共享 (2)数据通信 (3)远程传输 (4)集中管理 (5)实现分布式处理 (6)负荷均衡
编辑本段构成要素
构成计算机网络系统的要素 : (1)计算机系统:工作站(终端设备,或称客户机,通常是PC机)、网络服务器(通常是高性能计算机)。 (2)网络通信设备(网络交换设备、互连设备和传输设备):包括网卡、网线、集线器(HUB)、交换机、路由器等。 (3)网络外部设备:如高性能打印机、大容量硬盘等 (4)网络软件:包括网络操作系统,如Unix、NetWare、Windows NT等;客户连接软件(包括基于DOS、Windows、Unix操作系统的等);网络管理软件等。[1][2]
编辑本段接口界面
网络系统必须与现有系统及有关线路传输系统有良好的衔接,保证互联互通。互联系统有上层的应用系统、低层的DDN/FR/ISDN/FR线路接口、光纤接口、布线系统等。接口界面可分为传输层界面、网络层界面和应用层界面。 1、传输层:主要是传输设备和布线系统的接口,本计算机网络的设备支持标准接口,对于网络设备接口与传输层不一致的地方,提供转接线缆。 局域网的布线系统界面:交换机端口符合标准的以太网接口;对于公共数据通信网DDN/FR/ISDN/PSTN、线路端末设备出口符合国家电信通信标准。 2、网络层:互联互通,支持标准的通信协议,实现统一网管 3、应用层:支持TCP/IP协议,提供良好的服务质量管理功能。[2][3]

计算机网络系统是由什么两层构成

计算机网络系统是由计算机系统、数据通信和网络系统软件组成的,从硬件来看主要有下列组成部分:
(1)终端:用户进入网络所用的设备,如电传打字机、键盘显示器、计算机等。在局域网中,终端一般由微机担任,叫工作站,用户通过工作站共享网上资源。
(2)主机:有于进行数据分析处理和网络控制的计算机系统,其中包括外部设备、操作系统及其它软件。在局域网中,主机一般由较高档的计算机(如486和586机)担任,叫服务器,它应具有丰富的资源,如大容量硬盘、足够的内存和各种软件等。
(3)通信处理机:在接有终端的通信线路和主机之间设置的通信控制处理机器,分担数据交换和各种通信的控制和管理。在局域网中,一般不设通讯处理机,直接由主机承担通信的控制和管理任务。
(4)本地线路:指把终端与节点蔌主机连接起来的线路,其中包括集中器或多路器等。它是一种低速线路,费用和效率均较低。

为什么计算机网络要采用分层结构

2)灵活性好:各层都可以采用最适当的技术来实现,例如某一层的实现技术发生了变化,用硬件代替了软件,只要这一层的功能与接口保持不变,实现技术的变化都并不会对其他各层以及整个系统的工作产生影响; 3)易于实现和标准化:由于采取了规范的层次结构去组织网络功能与协议,因此可以将计算机网络复杂的通信过程,划分为有序的连续动作与有序的交互过程,有利于将网络复杂的通信工作过程化解为一系列可以控制和实现的功能模块,使得复杂的计算机网络系统变得易于设计,实现和标准化

计算机网络系统由什么组成

计算机网络系统是由计算机系统、数据通信和网络系统软件组成的。

  • 通信处理机在接有终端的通信线路和主机之间设置的通信控制处理机器,分担数据交换和各种通信的控制和管理。在局域网中,一般不设通讯处理机,直接由主机承担通信的控制和管理任务。

  • 计算机网络系统是一个集计算机硬件设备、通信设施、软件系统及数据处理能力为一体的,能够实现资源共享的现代化综合服务系统。

  • 系统不需要网络依然可以运行,网络主要是提供互联。 网络的构成主要有,硬件(路由器 交换机 计算机网卡)、软件(TCP/IP协议等各种网络协议 计算机操作系统等)、网络协议是操作系统当中的一部分。

计算机网络系统主要由什么构成

计算机网络系统是一个集计算机硬件设备、通信设施、软件系统及数据处理能力为一体的,能够实现资源共享的现代化综合服务系统。计算机网络系统的组成可分为三个部分,即硬件系统,软件系统及网络信息系统。

网络体系分层结构的优点

这样可以让复杂的网络简单化,分层研究,就像那句什么”各个击破”一样,将减小问题的复杂性.