计算机网络体系结构与协议

计算机网络的架构和常用协议简介：计算机网络是指将多台计算机按照一定的方式连接起来，实现信息互通和资源共享的技术体系。

计算机网络的架构指的是网络系统的组织结构和层次关系，而常用协议是指网络中常用的通信协议。

本文将详细介绍计算机网络的架构和常用协议。

一、计算机网络的架构1. 客户端/服务器架构客户端/服务器架构是一种常见的网络架构，它将计算机分为客户端和服务器两部分。

客户端主要负责发送请求和接收服务器返回的数据，而服务器则负责处理客户端请求并返回响应结果。

这种架构适用于分布式计算和服务提供模式。

2. 对等网络（P2P）架构对等网络架构是一种去中心化的网络结构，其中的计算机都具有平等的地位，它们之间可以相互通信和共享资源。

对等网络常用于分布式文件共享和点对点通信等场景。

3. 客户端/服务器架构和对等网络（P2P）架构结合在实际应用中，常常会将客户端/服务器架构和对等网络架构结合起来，形成混合型架构。

通过服务器提供核心功能和资源，而对等网络用于辅助传输和共享。

二、常用协议1. TCP/IP协议TCP/IP是互联网所使用的通信协议，包括IP、TCP、UDP等多个子协议。

其中，IP协议负责地址分配和路由转发，TCP协议提供可靠的传输服务，UDP协议提供不可靠但效率高的传输服务。

TCP/IP协议是互联网通信的基础。

2. HTTP协议HTTP协议是超文本传输协议，用于在计算机网络上传输超文本数据。

它基于客户端/服务器模型，通过请求-响应模式进行通信。

HTTP协议常用于Web应用中，如浏览器请求网页、上传下载文件等。

3. FTP协议FTP协议是文件传输协议，用于在网络上进行文件的上传和下载。

它基于客户端/服务器模型，客户端通过FTP软件连接到服务器，进行文件的操作。

FTP协议在网站维护、文件共享等方面有广泛应用。

4. SMTP和POP3协议SMTP（简单邮件传输协议）和POP3（邮局协议版本3）是电子邮件服务所使用的协议。

第三章计算机网络体系结构与网络协议3.1 网络体系结构3.1.1 概述使相互通信的两个可能不同厂家、不同结构的计算机系统高度协调地交换数据，通信双方必须在有关信息内容、格式和传输顺序等方面遵守一些事先约定好的规则，如通信过程的同步方式、数据格式、编码方式等。

这些为进行网络中数据交换而制定的规则、标准与约定，称为网络协议。

考察一个实际社会中的邮政系统的结构、运行过程。

以下是邮政系统结构以及信件发送与接收过程的示意图。

3.1.2 网络体系结构的基本概念1. 协议（protocol）协议是一种通信规约。

不遵循双方事先约定好的规则与规定，就要出错。

计算机网络也是如此，网络中大量计算机之间要有条不紊地交换数据，就必须制定一系列的通信协议。

一个网络协议主要由三个要素组成：（1）语义：构成协议的协议元素的含义。

协议元素是指需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应。

（2）语法：数据或控制信息的数据结构形式或格式（3）时序：对事件实现顺序的详细说明3. 接口（interface）接口是同一节点内相邻层之间交换信息的连接点。

低层向高层通过接口提供服务。

只要接口条件不变，低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。

4. 体系结构（architecture）对于结构复杂的网络协议来说，最好的组织方式是层次结构模型。

计算机网络协议就是按照层次结构模型来组织的。

将网络层次结构模型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构（Network Architecture）。

即关于计算机网络应该设置哪几层，每层应提供哪些功能。

3.1.3 网络体系结构的特点1. 各层之间互相独立2. 灵活性好3. 结构上可以分割开，各层都可以采用最适合的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其它层4. 易于实现和维护5. 有利于促进标准化3.2 开放系统互连参考模型3.2.1 OSI参考模型的制定开放系统互连参考模型OSI（Open system interconnection/Reference Model）是由国际标准化组织ISO制定的网络层次结构模型。

网络体系结构与协议一、OSI/RM模型OSI／RM是ISO在网络通信方面所定义的开放系统互连模型，1978 ISO（国际化标准组织）定义了这样一个开放协议标准。

有了这个开放的模型，各网络设备厂商就可以遵照共同的标准来开发网络产品，最终实现彼此兼容。

整个OSI／RM模型共分7层，从下往上分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，如图1所示。

当接受数据时，数据是自下而上传输；当发送数据时，数据是自上而下传输。

下面简要介绍这几个层次。

（1）物理层这是整个OSI参考模型的最低层，它的任务就是提供网络的物理连接。

所以，物理层是建立在物理介质上（而不是逻辑上的协议和会话），它提供的是机械和电气接口。

主要包括电缆、物理端口和附属设备，如双绞线、同轴电缆、接线设备（如网卡等）、RJ－45接口、串口和并口等在网络中都是工作在这个层次的。

物理层提供的服务包括：物理连接、物理服务数据单元顺序化（接收物理实体收到的比特顺序，与发送物理实体所发送的比特顺序相同）和数据电路标识。

（2）数据链路层数据链路层是建立在物理传输能力的基础上，以帧为单位传输数据，它的主要任务就是进行数据封装和数据链接的建立。

封装的数据信息中，地址段含有发送节点和接收节点的地址，控制段用来表示数格连接帧的类型，数据段包含实际要传输的数据，差错控制段用来检测传输中帧出现的错误。

数据链路层可使用的协议有SLIP、PPP、X25和帧中继等。

常见的集线器和低档的交换机网络设备都是工作在这个层次上，Modem之类的拨号设备也是。

工作在这个层次上的交换机俗称“第二层交换机”。

具体讲，数据链路层的功能包括：数据链路连接的建立与释放、构成数据链路数据单元、数据链路连接的分裂、定界与同步、顺序和流量控制和差错的检测和恢复等方面。

（3）网络层网络层属于OSI中的较高层次了，从它的名字可以看出，它解决的是网络与网络之间，即网际的通信问题，而不是同一网段内部的事。

计算机网络技术计算机网络体系结构与协议计算机网络技术: 计算机网络体系结构与协议计算机网络技术是现代社会不可或缺的一部分，它推动着信息交流和全球化。

计算机网络体系结构和协议是构建计算机网络的基础。

本文将介绍计算机网络体系结构的三层模型和常见的网络协议。

一、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不同层次的组织和协调关系。

最常见的计算机网络体系结构是OSI（开放式系统互联）参考模型和TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）模型。

1. OSI参考模型OSI参考模型是计算机网络体系结构的一种标准化框架，它将计算机网络划分为七个层次：（1）物理层：负责传输物理位，控制硬件设备之间的电信号传输。

（2）数据链路层：将物理传输的数据分组组装成帧，并提供错误检测和纠正。

（3）网络层：负责在网络中寻找最佳路径，并进行路由和转发。

（4）传输层：提供端到端的可靠数据传输，并进行流量控制和拥塞控制。

（5）会话层：负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。

（6）表示层：处理数据的格式，进行数据压缩和加密。

（7）应用层：提供应用程序之间的通信，并实现特定协议的功能。

2. TCP/IP模型TCP/IP模型是互联网通信协议族的基础，它将计算机网络划分为四个层次：（1）网络接口层：与物理网络硬件交互，提供数据链路和物理地址。

（2）网络层：进行源到目的地的传输，提供IP地址和路由功能。

（3）传输层：提供端到端的数据传输，包括TCP和UDP。

（4）应用层：实现特定的网络应用，包括HTTP、FTP、SMTP等。

二、常见的网络协议网络协议是计算机网络中进行通信和数据交换的规则和标准。

下面介绍几个常见的网络协议。

1. HTTP（超文本传输协议）HTTP是一种用于传输超文本的协议，它是Web应用的基础。

通过HTTP，客户端（浏览器）可以向服务器发送请求，并获取服务器返回的数据。

2. FTP（文件传输协议）FTP是一种用于在计算机之间传输文件的协议。