计算机网络体系结构是指什么(计算机网络体系结构图片)

计算机网络体系结构计算机网络是一个涉及计算机技术、通信技术等领域的复杂系统。现代计算机北京网站建设网络已经渗透到工业、商业、政府、军事和人民生活的各个方面。如果这样一个庞大而复杂的系统要有效而可靠地运行,网络的所有部分都必须遵守一套合理而严格的结构化管理规则。计算机网络是按照高度结构化的设计方法和功能分层的原则实现的,这也是计算机网络体系结构的研究内容。

1.网络体系结构和协议的概念

建筑是一门技术科学,它研究系统中每个部分的组成和关系。计算机网络体系结构采用分层配对结构,这种结构定义和描述了一套计算机与其通信设施之间互连的标准和规范。遵循这组规范可以很容易地实现计算机设备之间的通信。所谓网络体系结构就是完成计算机之间的通信和协作,将每台计算机的互连功能划分为明确定义的层次,并规定同级进程的通信协议以及相邻层之间的接口和服务。这些同级进程的通信协议和相邻层的接口统称为网络体系结构。

为了降低计算机网络的复杂性,根据结构化设计方法,计算机网络将其功能划分为若干层,上层以下层为基础,为上层提供必要的服务功能。网络中的每一层都起着隔离的作用,因此下层功能的具体实现方法的改变不会影响到上层执行的功能。以下描述了网络体系结构中涉及的主要概念。

(1)协议

协议是一个用来描述进程间信息交换过程的术语。网络中有许多种计算机系统,它们的硬件和软件系统是不同的。为了使双方能够相互沟通,需要一套沟通管理机制,使双方能够正确接收信息,理解对方传递的信息的含义。也就是说,当用户应用程序、文件传输信息包、数据库管理系统和电子邮件相互通信时,它们必须预先规定一个规则(如交换信息的代码和格式以及如何交换等)。)。这种规则叫做协议。确切地说,协议是为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或协议。

网络协议由三部分组成:语法、语义和交换规则,即协议:的三个元素语法决定了协议元素的格式,即规定了数据和控制信息的结构和格式。语义决定协议元素的类型,也就是说,规定双方应该发送什么样的控制信息、动作和响应。(3)交换规则规定了事件实现顺序的详细描述,即确定通信状态的变化和过程,如双方之间的响应关系。

(2)实体

在网络层次结构中,每一层都由一些实体组成,这些实体抽象地表示软件元素(如进程或子程序)或硬件元素(如智能输入输出芯片等)。)在通信期间。实体是能够在通信过程中发送和接收信息的任何硬件和软件设施。

(3)接口

在分层结构中,相邻层之间应该有一个接口,它定义了低层向高层提供的原始操作和服务。相邻层通过它们之间的接口交换信息,上层不需要知道下层是如何实现的,只需要知道层间接口提供的服务,从而保持两层之间的功能独立性。

对于网络结构层次模型来说,其特点是每一层都基于前一层,下层只为上层提供服务。这样,当每一层实现自己的功能时,它直接使用较低层提供的服务,间接使用较低层提供的服务,并向较高层提供更完善的服务,同时屏蔽了实现这些功能的细节。

等级结构是

2.开放系统互连参考模型

计算机网络中的通信必须依赖于网络通信协议。20世纪70年代,主要计算机制造商(如IBM、DEC等)的产品。)都有自己的网络通信协议,这使得不同制造商生产的计算机系统很难联网。为了实现不同制造商生产的计算机系统之间以及不同网络之间的数据通信,国际标准化组织研究了当时的各种计算机网络体系结构,并于1984年正式公布了一种作为国际标准的网络体系结构模型,称为开放系统互连/参考模型(OSI/RM),也称为ISO/OSI。这里的“开放”是指符合现场视察/远程管理的任何两个系统都可以互连。当一个系统可以与另一个系统按照现场视察/远程管理进行通信时,它被称为开放系统。

现场视察参考模型只给出了一些原则性的解释,但它不是一个特定的网络。它将整个网络的功能分为七层,两个通信实体之间的通信必须遵循这七层,如图5-4所示。现场视察参考模型的顶层是应用层,为用户提供应用服务;最底层是物理层,与通信介质相连,实现数据传输。层与层之间的连接是通过层与层之间的界面实现的。上层通过接口向下层提出服务请求,而下层通过接口向上层提供服务。当两台用户计算机通过网络通信时,除了物理层,其他对等层之间没有直接的通信关系,但是它们通过对等层的协议进行通信。例如,两个对等网络层使用网络层协议进行通信。只有两个物理层通过介质相互通信。

在实际应用中,当两个通信实体通过一个通信子网进行通信时,它们将不可避免地经过一些中间节点。一般来说,通信子网中的节点只涉及较低的3层结构,因此两个通信实体之间的层次结构。现场视察参考模型各层的基本功能如下

第一层:物理层在物理信道上传输原始数据比特流,并提供建立、维护和拆除物理链路连接所需的各种传输介质和通信接口特性。

第二层:数据链路层基于物理层提供的比特流服务在相邻节点之间建立数据链路,通过差错控制在信道上提供数据帧的无差错传输,并执行数据流控制。

第三层,网络层,为传输层的数据传输提供了建立、维护和终止网络连接的手段,将上层的数据组织成数据包,用于节点之间的交换和传输,并负责路由控制和拥塞控制。

第四层,传输层,为上层提供端到端(终端用户到终端用户)透明可靠的数据传输服务。透明传输是指在通信过程中,传输层将上层与通信传输系统的具体细节隔离开来。

第五层, SessionLaver,为表示层提供建立、维护和结束会话连接的功能,并提供会话管理服务。

第六层,表示层,为应用层提供信息展示服务,如数据格式转换、文本压缩和加密技术。

第七层,应用层,为网络用户或应用程序提供各种服务,如文件传输、电子邮件、分布式数据库和网络管理。

从每一层的网络功能来看,七层的OSI参考模型可以分为:层1和2来解决网络信道问题;第3层和第4层解决了传输服务的问题;第5、6和7层处理对应用程序进程的访问。

从控制的角度来看,OS1参考模型中的1、2、3层可以看作是传输控制层,负责通信子网的工作,解决网络中的通信问题;第5、6、7层是应用控制层,负责资源子网的工作,解决应用进程的通信问题;第4层

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