計算機網路的層次
A. 計算機網路上邏輯上劃分幾個層次每個層次的功能是
OSI 七層模型稱為開放式系統互聯參考模型 OSI 七層模型是一種框架性的設計方法
OSI 七層模型通過七個層次化的結構模型使不同的系統不同的網路之間實現可靠的通訊,因此其最主
要的功能使就是幫助不同類型的主機實現數據傳輸
物理層 : O S I 模型的最低層或第一層,該層包括物理連網媒介,如電纜連線連接器。物理層的協議產生並檢測電壓以便發送和接收攜帶數據的信號。在你的桌面P C 上插入網路介面卡,你就建立了計算機連網的基礎。換言之,你提供了一個物理層。盡管物理層不提供糾錯服務,但它能夠設定數據傳輸速率並監測數據出錯率。網路物理問題,如電線斷開,將影響物理層。
數據鏈路層: O S I 模型的第二層,它控制網路層與物理層之間的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理線路上進行數據的可靠傳遞。為了保證傳輸,從網路層接收到的數據被分割成特定的可被物理層傳輸的幀。幀是用來移動數據的結構包,它不僅包括原始數據,還包括發送方和接收方的網路地址以及糾錯和控制信息。其中的地址確定了幀將發送到何處,而糾錯和控制信息則確保幀無差錯到達。
數據鏈路層的功能獨立於網路和它的節點和所採用的物理層類型,它也不關心是否正在運行 Wo r d 、E x c e l 或使用I n t e r n e t 。有一些連接設備,如交換機,由於它們要對幀解碼並使用幀信息將數據發送到正確的接收方,所以它們是工作在數據鏈路層的。
網路層: O S I 模型的第三層,其主要功能是將網路地址翻譯成對應的物理地址,並決定如何將數據從發送方路由到接收方。
網路層通過綜合考慮發送優先權、網路擁塞程度、服務質量以及可選路由的花費來決定從一個網路中節點A 到另一個網路中節點B 的最佳路徑。由於網路層處理路由,而路由器因為即連接網路各段,並智能指導數據傳送,屬於網路層。在網路中,「路由」是基於編址方案、使用模式以及可達性來指引數據的發送。
傳輸層: O S I 模型中最重要的一層。傳輸協議同時進行流量控制或是基於接收方可接收數據的快慢程度規定適當的發送速率。除此之外,傳輸層按照網路能處理的最大尺寸將較長的數據包進行強制分割。例如,乙太網無法接收大於1 5 0 0 位元組的數據包。發送方節點的傳輸層將數據分割成較小的數據片,同時對每一數據片安排一序列號,以便數據到達接收方節點的傳輸層時,能以正確的順序重組。該過程即被稱為排序。
工作在傳輸層的一種服務是 T C P / I P 協議套中的T C P (傳輸控制協議),另一項傳輸層服務是I P X / S P X 協議集的S P X (序列包交換)。
會話層: 負責在網路中的兩節點之間建立和維持通信。 會話層的功能包括:建立通信鏈接,保持會話過程通信鏈接的暢通,同步兩個節點之間的對 話,決定通信是否被中斷以及通信中斷時決定從何處重新發送。
你可能常常聽到有人把會話層稱作網路通信的「交通警察」。當通過撥號向你的 I S P (網際網路服務提供商)請求連接到網際網路時,I S P 伺服器上的會話層向你與你的P C 客戶機上的會話層進行協商連接。若你的電話線偶然從牆上插孔脫落時,你終端機上的會話層將檢測到連接中斷並重新發起連接。會話層通過決定節點通信的優先順序和通信時間的長短來設置通信期限
表示層: 應用程序和網路之間的翻譯官,在表示層,數據將按照網路能理解的方案進行格式化;這種格式化也因所使用網路的類型不同而不同。
表示層管理數據的解密與加密,如系統口令的處理。例如:在 Internet上查詢你銀行賬戶,使用的即是一種安全連接。你的賬戶數據在發送前被加密,在網路的另一端,表示層將對接收到的數據解密。除此之外,表示層協議還對圖片和文件格式信息進行解碼和編碼。
應用層: 負責對軟體提供介面以使程序能使用網路服務。術語「應用層」並不是指運行在網路上的某個特別應用程序 ,應用層提供的服務包括文件傳輸、文件管理以及電子郵件的信息處理。
B. 計算機網路有那幾個層次~
1、應用層
與其它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就需要實現OSI的第7層。示例:TELNET,HTTP,FTP,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ASCII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ASCII格式,發送方將把文本從發送方的字元集轉換成標準的ASCII後發送數據。在接收方將標準的ASCII轉換成接收方計算機的字元集。示例:加密,ASCII等。
3、會話層
它定義了如何開始、控制和結束一個會話,包括對多個雙向消息的控制和管理,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,它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
它定義了在單個鏈路上如何傳輸數據。這些協議與被討論的各種介質有關。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,這些規范通常也參考了其他組織制定的標准。連接頭、幀、幀的使用、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。
C. 計算機分為幾個層次
計算機網路分為7層:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
D. 關於計算機網路的層次問題
不是形成了更高的一層,TCPIP 和OSI 的分層 都是讓設備,數據,網路 應用 分得更細回化,每一層答都是獨立存在的,下層給上層提供服務。
源自網路:請參考
建立七層模型的主要目的是為解決異種網路互連時所遇到的兼容性問題。
它的最大優點是將服務、介面和協議這三個概念明確地區分開來:
服務說明某一層為上一層提供一些什麼功能,介面說明上一層如何使用下層的服務,而協議涉及如何實現本層的服務;
這樣各層之間具有很強的獨立性,互連網路中各實體採用什麼樣的協議是沒有限制的,只要向上提供相同的服務並且不改變相鄰層的介面就可以了。
網路七層的劃分也是為了使網路的不同功能模塊(不同層次)分擔起不同的職責,從而帶來如下好處:
● 減輕問題的復雜程度,一旦網路發生故障,可迅速定位故障所處層次,便於查找和糾錯;
● 在各層分別定義標准介面,使具備相同對等層的不同網路設備能實現互操作,各層之間則相對獨立,一種高層協議可放在多種低層協議上運行;
● 能有效刺激網路技術革新,因為每次更新都可以在小范圍內進行,不需對整個網路動大手術;
● 便於研究和教學
E. 計算機網路體系結構的層次結構
計算機網路體系結構可以定義為是網路協議的層次劃分與各層協議的集合,同一層中的協議根據該層所要實現的功能來確定。各對等層之間的協議功能由相應的底層提供服務完成。
層次化的網路體系的優點在於每層實現相對獨立的功能,層與層之間通過介面來提供服務,每一層都對上層屏蔽如何實現協議的具體細節,使網路體系結構作到與具體物理實現無關。層次結構允許連接到網路的主機和終端型號、性能可以不一,但只要遵守相同的協議即可以實現互操作。高層用戶可以從具有相同功能的協議層開始進行互連,使網路成為開放式系統。這里開放」指按照相同協議任意兩系統之間可以進行通信。因此層次結構便於系統的實現和便於系統的維護。
對於不同系統實體間互連互操作這樣一個復雜的工程設計問題,如果不採用分層次分解處理,則會產生由於任何錯誤或性能修改而影響整體設計的弊端。
相鄰協議層之間的介麵包括兩相鄰協議層之間所有調用和服務的集合,服務是第i層向相鄰高層提供服務,調用是相鄰高層通過原語或過程調用相鄰低層的服務。
對等層之間進行通信時,數據傳送方式並不是由第i層發方直接發送到第i層收方。而是每一層都把數據和控制信息組成的報文分組傳輸到它的相鄰低層,直到物理傳輸介質。接收時,則是每一層從它的相鄰低層接收相應的分組數據,在去掉與本層有關的控制信息後,將有效數據傳送給其相鄰上層。
F. 計算機網路層次結構模型和各層協議的集合叫做計算機網路什麼
我們將以算機網路層次結構模型和各層協議的集合定義為計算機網路體系結構。
G. 計算機網路系統分層結構的優點是什麼
1、分層結構將應用系統正交地劃分為若干層,每一層只解決問題的一部分,通過各層的協作提供整體解決方案。大的問題被分解為一系列相對獨立的子問題,局部化在每一層中,這樣就有效的降低了單個問題的規模和復雜度,實現了復雜系統的第一步也是最為關鍵的一步分解。
2、分層結構具有良好的可擴展性,為應用系統的演化增長提供了一個靈活的框架,具有良好的可擴展性。增加新的功能時,無須對現有的代碼做修改,業務邏輯可以得到最大限度的重用。同時,層與層之間可以方便地插入新的層來擴展應用。
3、分層架構易於維護。在對系統進行分解後,不同的功能被封裝在不同的層中,層與層之間的耦合顯著降低。因此在修改某個層的代碼時,只要不涉及層與層之間的介面,就不會對其他層造成嚴重影響。
(7)計算機網路的層次擴展閱讀:
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)。
系統指計算機、終端和各種設備。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。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。
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為不同的計算機之間互連和互操作提供相應的規范和標准。
H. 寫出計算機網路OSI模型的七個層次,並簡述個層的作用
看來你很需要 本來不回答0分的
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網路協議設計者不應當設計一個單一、巨大的協議來為所有形式的通信規定完整的細節,而應把通信問題劃分成多個小問題,然後為每一個小問題設計一個單獨的協議。這樣做使得每個協議的設計、分析、時限和測試比較容易。協議劃分的一個主要原則是確保目標系統有效且效率高。為了提高效率,每個協議只應該注意沒有被其他協議處理過的那部分通信問題;為了主協議的實現更加有效,協議之間應該能夠共享特定的數據結構;同時這些協議的組合應該能處理所有可能的硬體錯誤以及其它異常情況。為了保證這些協議工作的協同性,應當將協議設計和開發成完整的、協作的協議系列(即協議族),而不是孤立地開發每個協議。
在網路歷史的早期,國際標准化組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會(CCITT)共同出版了開放系統互聯的七層參考模型。一台計算機操作系統中的網路過程包括從應用請求(在協議棧的頂部)到網路介質(底部) ,OSI參考模型把功能分成七個分立的層次。圖2.1表示了OSI分層模型。
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│ 應用層 │←第七層
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│ 表示層 │
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│ 會話層 │
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│ 傳輸層 │
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│ 網路層 │
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│數據鏈路層│
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│ 物理層 │←第一層
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圖2.1 OSI七層參考模型
OSI模型的七層分別進行以下的操作:
第一層??物理層
第一層負責最後將信息編碼成電流脈沖或其它信號用於網上傳輸。它由計算機和網路介質之間的實際界面組成,可定義電氣信號、符號、線的狀態和時鍾要求、數據編碼和數據傳輸用的連接器。如最常用的RS-232規范、10BASE-T的曼徹斯特編碼以及RJ-45就屬於第一層。所有比物理層高的層都通過事先定義好的介面而與它通話。如乙太網的附屬單元介面(AUI),一個DB-15連接器可被用來連接層一和層二。
第二層??數據鏈路層
數據鏈路層通過物理網路鏈路提供可靠的數據傳輸。不同的數據鏈路層定義了不同的網路和協議特徵,其中包括物理編址、網路拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。物理編址(相對應的是網路編址)定義了設備在數據鏈路層的編址方式;網路拓撲結構定義了設備的物理連接方式,如匯流排拓撲結構和環拓撲結構;錯誤校驗向發生傳輸錯誤的上層協議告警;數據幀序列重新整理並傳輸除序列以外的幀;流控可能延緩數據的傳輸,以使接收設備不會因為在某一時刻接收到超過其處理能力的信息流而崩潰。數據鏈路層實際上由兩個獨立的部分組成,介質存取控制(Media Access Control,MAC)和邏輯鏈路控制層(Logical Link Control,LLC)。MAC描述在共享介質環境中如何進行站的調度、發生和接收數據。MAC確保信息跨鏈路的可靠傳輸,對數據傳輸進行同步,識別錯誤和控制數據的流向。一般地講,MAC只在共享介質環境中才是重要的,只有在共享介質環境中多個節點才能連接到同一傳輸介質上。IEEE MAC規則定義了地址,以標識數據鏈路層中的多個設備。邏輯鏈路控制子層管理單一網路鏈路上的設備間的通信,IEEE 802.2標準定義了LLC。LLC支持無連接服務和面向連接的服務。在數據鏈路層的信息幀中定義了許多域。這些域使得多種高層協議可以共享一個物理數據鏈路。
第三層??網路層
網路層負責在源和終點之間建立連接。它一般包括網路尋徑,還可能包括流量控制、錯誤檢查等。相同MAC標準的不同網段之間的數據傳輸一般只涉及到數據鏈路層,而不同的MAC標准之間的數據傳輸都涉及到網路層。例如IP路由器工作在網路層,因而可以實現多種網路間的互聯。
第四層??傳輸層
傳輸層向高層提供可靠的端到端的網路數據流服務。傳輸層的功能一般包括流控、多路傳輸、虛電路管理及差錯校驗和恢復。流控管理設備之間的數據傳輸,確保傳輸設備不發送比接收設備處理能力大的數據;多路傳輸使得多個應用程序的數據可以傳輸到一個物理鏈路上;虛電路由傳輸層建立、維護和終止;差錯校驗包括為檢測傳輸錯誤而建立的各種不同結構;而差錯恢復包括所採取的行動(如請求數據重發),以便解決發生的任何錯誤。傳輸控制協議(TCP)是提供可靠數據傳輸的TCP/IP協議族中的傳輸層協議。
第五層??會話層
會話層建立、管理和終止表示層與實體之間的通信會話。通信會話包括發生在不同網路應用層之間的服務請求和服務應答,這些請求與應答通過會話層的協議實現。它還包括創建檢查點,使通信發生中斷的時候可以返回到以前的一個狀態。
第六層??表示層
表示層提供多種功能用於應用層數據編碼和轉化,以確保以一個系統應用層發送的信息可以被另一個系統應用層識別。表示層的編碼和轉化模式包括公用數據表示格式、性能轉化表示格式、公用數據壓縮模式和公用數據加密模式。
公用數據表示格式就是標準的圖像、聲音和視頻格式。通過使用這些標准格式,不同類型的計算機系統可以相互交換數據;轉化模式通過使用不同的文本和數據表示,在系統間交換信息,例如ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美國標准信息交換碼);標准數據壓縮模式確保原始設備上被壓縮的數據可以在目標設備上正確的解壓;加密模式確保原始設備上加密的數據可以在目標設備上正確地解密。
表示層協議一般不與特殊的協議棧關聯,如QuickTime是Applet計算機的視頻和音頻的標准,MPEG是ISO的視頻壓縮與編碼標准。常見的圖形圖像格式PCX、GIF、JPEG是不同的靜態圖像壓縮和編碼標准。
第七層??應用層
應用層是最接近終端用戶的OSI層,這就意味著OSI應用層與用戶之間是通過應用軟體直接相互作用的。注意,應用層並非由計算機上運行的實際應用軟體組成,而是由向應用程序提供訪問網路資源的API(Application Program Interface,應用程序介面)組成,這類應用軟體程序超出了OSI模型的范疇。應用層的功能一般包括標識通信夥伴、定義資源的可用性和同步通信。因為可能丟失通信夥伴,應用層必須為傳輸數據的應用子程序定義通信夥伴的標識和可用性。定義資源可用性時,應用層為了請求通信而必須判定是否有足夠的網路資源。在同步通信中,所有應用程序之間的通信都需要應用層的協同操作。
OSI的應用層協議包括文件的傳輸、訪問及管理協議(FTAM) ,以及文件虛擬終端協議(VIP)和公用管理系統信息(CMIP)等。
2.2 TCP/IP分層模型
TCP/IP分層模型(TCP/IP Layening Model)被稱作網際網路分層模型(Internet Layering Model)、網際網路參考模型(Internet Reference Model)。圖2.2表示了TCP/IP分層模型的四層。
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│ ││D│F│W│F│H│G│T│I│S│U│ │
│ ││N│I│H│T│T│O│E│R│M│S│其│
│第四層,應用層 ││S│N│O│P│T│P│L│C│T│E│ │
│ ││ │G│I│ │P│H│N│ │P│N│ │
│ ││ │E│S│ │ │E│E│ │ │E│它│
│ ││ │R│ │ │ │R│T│ │ │T│ │
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│第三層,傳輸層 ││ TCP │ UDP │
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│ ││ │ICMP│ │
│第二層,網間層 ││ └————┘ │
│ ││ IP │
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│第一層,網路介面││ARP/RARP │ 其它 │
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圖2.2 TCP/IP四層參考模型
TCP/IP協議被組織成四個概念層,其中有三層對應於ISO參考模型中的相應層。ICP/IP協議族並不包含物理層和數據鏈路層,因此它不能獨立完成整個計算機網路系統的功能,必須與許多其他的協議協同工作。
TCP/IP分層模型的四個協議層分別完成以下的功能:
第一層??網路介面層
網路介面層包括用於協作IP數據在已有網路介質上傳輸的協議。實際上TCP/IP標准並不定義與ISO數據鏈路層和物理層相對應的功能。相反,它定義像地址解析協議(Address Resolution Protocol,ARP)這樣的協議,提供TCP/IP協議的數據結構和實際物理硬體之間的介面。
第二層??網間層
網間層對應於OSI七層參考模型的網路層。本層包含IP協議、RIP協議(Routing Information Protocol,路由信息協議),負責數據的包裝、定址和路由。同時還包含網間控制報文協議(Internet Control Message Protocol,ICMP)用來提供網路診斷信息。
第三層??傳輸層
傳輸層對應於OSI七層參考模型的傳輸層,它提供兩種端到端的通信服務。其中TCP協議(Transmission Control Protocol)提供可靠的數據流運輸服務,UDP協議(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用戶數據報服務。
第四層??應用層
應用層對應於OSI七層參考模型的應用層和表達層。網際網路的應用層協議包括Finger、Whois、FTP(文件傳輸協議)、Gopher、HTTP(超文本傳輸協議)、Telent(遠程終端協議)、SMTP(簡單郵件傳送協議)、IRC(網際網路中繼會話)、NNTP(網路新聞傳輸協議)等,這也是本書將要討論的重點。
I. 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。
(9)計算機網路的層次擴展閱讀:
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。