计算机网络体系结构资料

计算机网络体系结构计算机网络体系结构是指将计算机网络划分为不同的层级，并在每个层级中定义特定的功能和协议。

这种分层结构有助于网络的设计、维护和扩展。

在计算机网络体系结构中，常用的是OSI参考模型和TCP/IP参考模型。

下面是TCP/IP参考模型的五层结构：1. 物理层：该层负责物理传输介质的传输，例如光纤、电缆等。

它定义了连接计算机所需的硬件细节，以及数据的电压、信号速率等特性。

在此层上，数据以比特流的形式传输。

2. 数据链路层：该层负责将原始的比特流转换为有意义的数据帧，并提供传输信道的错误检测和纠正。

它通常有两个子层：逻辑链路控制子层和介质访问控制子层。

3. 网络层：该层负责在计算机网络中进行数据包的路由和转发。

它使用IP地址来标识不同的网络设备，并为数据包选择合适的路径。

在此层上，数据被划分为小块，并加上源和目的地的网络地址信息。

4. 传输层：该层负责在源和目的地之间提供可靠的数据传输。

它使用TCP和UDP协议来实现数据的分段和重新组装，以及连接的建立和终止。

在此层上，数据被划分为报文段，每个报文段都有序号和检验和。

5. 应用层：该层提供应用程序访问网络的接口，并为各种网络应用提供服务。

它包括HTTP、FTP、SMTP等协议，用于实现Web浏览、文件传输、电子邮件等常见的应用功能。

这种分层结构的优点在于，每个层级的功能和协议都相对独立，可以由不同的厂商和团队进行独立开发和测试。

同时，各层之间的接口规范也使得不同厂商的设备能够互相兼容和交互操作。

此外，通过将网络分解为多个层级，可以更好地进行网络故障诊断和故障隔离，提高网络的可靠性和可扩展性。

总之，计算机网络体系结构的分层设计为网络的建设、管理和维护提供了一种有效的方法。

它不仅可以提供高效的数据传输和服务提供，同时也为网络的安全性和可靠性提供了保障。

计算机网络体系结构的分层设计是网络通信的基础。

通过将网络的各个功能划分为不同的层级，可以使得不同的网络设备和应用程序可以按照规定的协议进行交互，实现信息的传输和交换。

ISO/OSI网络体系结构计算机网络1. ISO/OSI网络体系结构：即开放系统互联参考模型（Open System Interconnect Reference Model）。

是ISO（国际标准化组织）根据整个计算机网络功能将网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层七层。

也称"七层模型"。

每层之间相对独立，下层为上层提供服务。

物理层（Physics Layer） 1. 物理层是网络的最底层。

实现的物理实体主要是通信媒体（线路）和通信接口，其主要指实现传输原始比特流的物理连接的各种特性（手段）。

物理层的概念：（1）OSI:在物理信道实体之间合理地通过中间系统，为比特传输所需物理连接的激活、保持和去活提供的机械的、电气的、功能特性和规程特性的手段。

(2) CCITT(国际电话与电报顾问委员会):利用物理的、电气的、功能和规程特性在DTE和DCE之间实现对物理信道的建立、保持和拆除功能。

信道实体的特性：物理特性（特性），电气特性，功能特性，规程特性。

2．物理的功能：（1）实现各节点之间的位传输。

保证位传输的正确性，并向数据链路层提供一个透明的位流传输。

（2）在DTE,DCE之间完成对数据链路的建立、保持和拆除操作。

3. 解决的主要问题：物理层负责一个节点（主机、工作站）与下一节点之间的比特流（位）传输。

包括传输介质的接口，数据信号的编码，电压或电压放大，接头尺寸，形状及输出针，以及与位流的物理传输相关的其它任何东西。

4.物理层的四个特性：物理特性（机械特性），电气特性，功能特性，规程特性。

(1) 机械特性（物理特性）：指通信实体间硬件连接接口的机械特点。

如：接口的形状、大小；接口引脚的个数、功能、规格、引脚的分布；相应通信媒体的参数和特性。

（2）电气特性：线路连接方式、信号电平、传输速率、电缆长度和阻抗。

（3）功能特性：接口电路的功能，物理接口各条信号线的用途（用法）。

《计算机⽹络》第1章：计算机⽹络体系结构第1章计算机⽹络体系结构1.1计算机⽹络概述计算机⽹络是⼀个将分散的、具有独⽴功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。

计算机⽹络是互连的、⾃洽的计算机系统的集合。

⼀个完整的计算机⽹络主要由硬件、软件、协议三⼤成分组成，缺⼀不可。

硬件由主机（端系统）、通信链路（双绞线、光纤）、交换设备（路由器、交换机）、通信处理机（⽹卡）等组成。

计算机⽹络由通信⼦⽹和资源⼦⽹组成。

计算机⽹络的功能：数据通信、资源共享、分布式处理、提⾼可靠性、负载均衡计算机⽹络的分类按分布范围分：⼴域⽹（WAN）、城域⽹（MAN）、局域⽹（LAN）、个⼈区域⽹（PAN）。

按交换技术分：电路交换⽹络、分组交换⽹络、报⽂交换⽹络。

按拓扑结构分：星形⽹络、总线型⽹络、环形⽹络、⽹状形⽹络按传播技术分：⼴播式⽹络、点对点⽹络按使⽤者分：公⽤⽹、专⽤⽹按传输介质分：有线⽹、⽆线⽹RFC（Request For Comments）上升为因特⽹正式标准需经过以下四个阶段：因特⽹草案、建议标准（这个阶段开始成为RFC⽂档）、草案标准、因特⽹标准。

计算机⽹络的性能指标：带宽：⽹络的通信线路所能传送数据的能⼒，单位是『⽐特每秒（b/s）』时延：指数据（⼀个报⽂或分组）从⽹络（或链路）的⼀段传送到另⼀端所需要的总的时间。

n 发送时延：节点将分组的所有⽐特推向（传输）链路所需的时间。

也称传输时延。

发送时延=分组长度/信道宽度n 传播时延：电磁波在信道中传播⼀定的距离需要花费的时间。

传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速度n 处理时延：数据在交换节点为存储转发⽽进⾏的⼀些必要的处理所花费的时间。

n 排队时延：等待输⼊队列和输出队列处理所需时间。

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延 //排队时延和处理时延⼀般忽略不计⾼速链路提⾼的仅是数据发送速率⽽不是⽐特在链路上的传播速度。

计算机网络体系结构计算机网络体系结构是指计算机网络中各个组件和层次之间的关系和组织方式。

它提供了一种方法来组织和管理计算机网络中的各个部分，以确保网络的可靠性和性能。

计算机网络体系结构的设计和选择对于网络的正常运行和扩展能力具有重要影响。

计算机网络体系结构通常分为两种主要类型：集中式和分布式。

集中式体系结构是指网络中的所有资源和控制都集中在一个中心节点或服务器上。

在这种体系结构中，所有的计算机终端都通过中心节点进行通信和数据交换。

这种体系结构的优点是管理和维护相对简单，因为只需要关注中心节点的运行和管理。

然而，集中式体系结构的缺点是中心节点的故障会导致整个网络的瘫痪，而且随着网络规模的扩大，中心节点的负载也会越来越大。

分布式体系结构是指网络中的资源和控制在多个节点上分布。

在这种体系结构中，每个节点都可以相互通信和交换数据，而不需要通过中心节点。

这种体系结构的优点是具有很高的容错性和可扩展性，因为网络中的节点可以相互协作，即使某个节点发生故障，其他节点仍然可以继续工作。

然而，分布式体系结构的缺点是管理和维护相对复杂，因为需要管理多个节点和相互之间的通信。

除了集中式和分布式体系结构之外，还有一些其他的计算机网络体系结构，如主从体系结构、对等体系结构和混合体系结构等。

每种体系结构都有自己的特点和适用场景，可以根据实际需求和网络规模选择合适的体系结构。

总结起来，计算机网络体系结构是计算机网络中各个组件和层次之间的关系和组织方式。

它对于网络的正常运行和扩展能力具有重要影响。

常见的体系结构包括集中式体系结构和分布式体系结构，每种体系结构都有自己的优点和缺点。

选择适合的体系结构可以提高网络的可靠性和性能。

【后续分析】：在计算机网络体系结构的深入分析中，我们将对集中式体系结构和分布式体系结构进行详细讨论，并介绍一些实际的例子。

首先，集中式体系结构的主要优点是管理和维护相对简单。

由于所有的资源和控制都集中在一个中心节点或服务器上，网络管理员只需要关注中心节点的运行和管理，从而简化了管理过程。

第3章计算机网络的体系结构学习要点1.理解网络体系的概念2.理解网络协议的概念3.掌握ISO/OSI参考模型的层次结构和各层功能4.掌握TCP/IP体系结构的各层功能5.了解OSI与TCP/IP参考模型的区别6.了解TCP/IP主要的功能及特点3.1 网络体系结构的基本概念1.网络体系结构的形成计算机网络的体系结构采用了层次结构的方法来描述复杂的计算机网络，把复杂的网络互连问题划分为若干个较小的、单一的问题，并在不同层次上予以解决。

2.网络体系的分层结构图3-1 网络体系的层次结构模型3.层次结构中的相关概念（1）实体（2）协议：一个网络协议主要由以下3个要素组成：<1>语法（Syntax）：指数据与控制信息的结构或格式，如数据格式、编码及信号电平等；<2>语义（Semantics）：指用于协调与差错处理的控制信息，如需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答<3>定时（Timing）：指事件的实现顺序，如速度匹配、排序等。

（3）接口（4）服务（5）层间通信图3-2对等实体通信实例实际上，每一层必须依靠相邻层提供的服务来与另一台主机的对应层通信，这包含了下面两方面的通信：<1>相邻层之间通信<2>对等层之间通信3.2 开放系统互连参考模型1.OSI参考模型OSI参考模型采用了层次结构，将整个网络的通信功能划分成七个层次，每个层次完成不同的功能。

这七层由低层至高层分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层，如图所示。

2.OSI/RM各层的主要功能（1）物理层物理层（Physical Layer）处于OSI参考模型的最低层。

物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明地传送“比特”流。

物理层传输的单位是比特（Bit），不去考虑比特流的意义和结构。

（2）数据链路层在物理层提供比特流传输服务的基础上，数据链路层（Data Link Layer）通过在通信的实体之间建立数据链路连接，传送以“帧”为单位的数据，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路，保证点到点（point-to-point）可靠的数据传输。

计算机网络体系结构与协议计算机网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和功能划分，它是计算机网络的基础框架。

而协议则是计算机网络中用于实现通信的规则和约定。

本文将探讨计算机网络体系结构与协议的基本概念、分类以及重要协议的作用。

一、计算机网络体系结构的概念计算机网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和功能划分。

通常情况下，计算机网络体系结构可以分为两大类：OSI参考模型和TCP/IP参考模型。

1. OSI参考模型OSI参考模型是国际标准化组织（ISO）为了统一计算机网络的设计而提出的一种体系结构方法。

它将计算机网络通信划分为七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

每个层次都有自己的功能和任务。

- 物理层：负责传输比特流，以传输数字信号。

- 数据链路层：负责进行节点之间的可靠数据传输。

- 网络层：负责数据在整个网络中的路由和转发。

- 传输层：负责提供端到端的可靠数据传输服务。

- 会话层：负责建立、维护和终止会话连接。

- 表示层：负责数据的格式化、加密和压缩等。

- 应用层：负责为用户提供特定的网络应用服务。

2. TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是互联网所采用的一种网络体系结构，它是由传输控制协议（TCP）和网络互联协议（IP）构成的。

TCP/IP参考模型将计算机网络划分为四个层次：网络接口层、网络层、传输层和应用层。

- 网络接口层：负责将数据帧按照特定的协议传输到物理网络上。

- 网络层：负责数据在网络中的路由和转发。

- 传输层：负责提供端到端的可靠数据传输服务。

- 应用层：负责为用户提供特定的网络应用服务。

二、协议的分类协议是计算机网络中用于实现通信的规则和约定。

根据网络体系结构的不同，协议可以分为两种类型：传输层协议和应用层协议。

1. 传输层协议传输层协议位于网络体系结构的传输层，负责提供端到端的可靠数据传输服务。

常见的传输层协议有TCP和UDP。

计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构是指计算机网络的分层结构或组织结构，它将网络功能划分为多个层次，在每个层次上实现特定的功能，并通过不同层次之间的接口进行通信和协作。

常见的计算机网络体系结构包括TCP/IP参考模型和OSI参考模型。

下面我将详细介绍这两种体系结构。

1.TCP/IP参考模型TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）参考模型是最常用的计算机网络体系结构之一，它有四个层次：物理层、数据链路层、网络层和传输层。

-物理层：物理层负责比特流的传输，它定义了电器、光学和无线信号等在传输媒介中的传输规范，如电压、编码和信号时钟等。

-数据链路层：数据链路层在物理层之上建立了可靠的数据传输通道，它将比特流划分为数据帧，并进行错误检测和错误纠正。

常见的数据链路层协议有以太网和Wi-Fi。

- 网络层：网络层负责将数据分组从发送端传输到接收端，它使用IP地址来标识网络设备和路径，也负责路由选择和拥塞控制。

常见的网络层协议有IP（Internet Protocol）。

-传输层：传输层提供端到端的可靠传输和数据分组的重组，它使用端口号标识不同的应用程序，并提供传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）等协议。

2.OSI参考模型OSI（Open Systems Interconnection）参考模型是一种通用的计算机网络体系结构，它有七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

-物理层：物理层在OSI模型中的作用与TCP/IP模型中类似。

-数据链路层：数据链路层在OSI模型中的作用与TCP/IP模型中类似。

-网络层：网络层在OSI模型中的作用与TCP/IP模型中类似。

-传输层：传输层在OSI模型中的作用与TCP/IP模型中类似。

-会话层：会话层在OSI模型中提供了在网络中建立、管理和终止会话的功能。

它允许不同计算机应用程序之间的通信，并提供了可靠性和错误恢复机制。

计算机网络五层体系结构计算机网络是现代信息技术的基础，它可以让计算机互相连接，进行通信和数据交换。

为了能够更好地组织和管理计算机网络中各个部分的功能和协议，计算机网络被分为五层体系结构，被称为OSI（Open System Interconnection，开放系统互联）参考模型。

OSI参考模型由国际标准化组织（ISO）在20世纪80年代初制定，它将计算机网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层五个层次进行描述和划分。

每一层都具有各自的功能和任务，它们协同工作，以保证网络的正常运行和数据的可靠传输。

1. 物理层（Physical Layer）：物理层是计算机网络的底层，主要负责将网络中的数据转换为比特流，通过物理媒体进行传输。

在这一层次中，数据的传输是以二进制形式进行的，物理层主要负责发送和接收数据，以及控制电流、电压、时钟等物理参数。

2. 数据链路层（Data Link Layer）：数据链路层建立在物理层之上，主要负责将网络中的比特流转换为有意义的数据帧，并进行传输错误的检测和纠正。

数据链路层通过帧同步、流量控制和差错检测等技术，保证数据的可靠传输，同时还负责对物理层的传输进行抽象和协调。

3. 网络层（Network Layer）：网络层是计算机网络的关键，它负责将数据包从源主机传输到目标主机，并选择合适的路径进行传输。

网络层通过路由算法、寻址和分组转发等技术，实现了跨网络的数据传输，为上层提供了无差别的网络服务。

4. 传输层（Transport Layer）：传输层位于网络层和应用层之间，主要负责为两个网络节点之间的通信建立端到端的连接。

传输层通过端口号和协议，实现了数据的可靠传输和分段重组，为上层应用提供了端到端的通信服务。

5. 应用层（Application Layer）：应用层是计算机网络的顶层，它为用户提供了各种网络应用和服务。

应用层通过各种应用协议（如HTTP、FTP、SMTP等），支持不同类型的网络应用，例如网页浏览、文件传输、电子邮件等。