网络信息的体系结构

ISO网络体系结构计算机网络的体系结构就是指计算机网络的各层及其协议的集合，或计算机网络及其部件所应完成的功能。

计算机网络的体系结构存在的目的就是使不同计算机厂家的计算机能够相互通信，以便在更大的范围内建立计算机网络。

国际标准化组织ISO于1983年正式提出了一个七层参考模型，叫做开放式系统互联模型（通称ISO/OSI）。

【1】OSI参考模型将整个网络通信的功能划分为7个层次，由底层到高层分别是物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

每层完成一定的功能，都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持。

第4层到第7层主要负责互操作性，而1～3层则用于创造两个网络设备间的物理连接。

一、第1层：物理层物理层是OSI参考模型的最低层，且与物理传输介质相关联，该层是实现其他层和通信介质之间的接口。

物理层协议是各种网络设备进行互联时必须遵守的低层协议。

物理层为传送二进制比特流数据而激话、维持、释放物理连接提供机械的、电气特征、功能的、规程性的特性。

这种物理连接可以通过中继系统，每次都在物理层内进行二进制比特流数据的编码传输。

这种物理连接允许进行今双工或半双工的二进制比特流传输的通物理层相应设备包括网络传输介质（如同轴电缆、双绞线、光缆、无线电、红外等）和连接器等，以及保证物理通信的相关设备，如中继器、共享式HUB、信号中继、放大设备等。

二、第2层：数据链路层数据链路层是OSI参考模型的第2层，介于物理层与网络层之间，其存在形式分为物理链路与逻辑链路。

设立数据链路层的主要目的是利用在物理层所建立的原始的、有差错的物理连接线路变为对网络层无差错的数据链路，因此数据链路层必须有链路管理、帧传输、流量控制、差错控制等功能。

数据链路层所关心的主要是物理地址、网络拓扑结构、线路选择与规划等。

数据链路层的数据传输是以帧为单位。

在OSI中，帧被称为数据链路协议数据单元，它把从物理层来的原始数据打包成帧。

数据链路层负责帧在计算机之间的无差错信息传递。

第3章计算机网络体系结构〖主要内容〗计算机网络体系结构概述，各层功能的简单介绍，主要介绍物理层和数据链路层及网络层。

〖教学重点〗OSI参考模型的七层功能，物理层概念，数据链路层的流量控制方法，HDLC概念。

计算机网络由多个互连的结点组成，结点之间要不断地交换数据和控制信息，要做到有条不紊地交换数据，每个结点就必须遵守一整套合理而严谨的结构化管理体系。

计算机网络就是按照高度结构化设计方法采用功能分层原理来实现的，即计算机网络体系结构的内容。

3.1 网络体系结构及协议的概念3.1.1 网络体系和网络体系结构网络体系（Network Architecture）：是为了完成计算机间的通信合作，把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务。

网络体系结构：是指用分层研究方法定义的网络各层的功能、各层协议和接口的集合。

3.1.2 计算机网络体系结构计算机的网络结构可以从网络体系结构、网络组织和网络配置三个方面来描述，网络组织是从网络的物理结构和网络的实现两方面来描述计算机网络；网络配置是从网络应用方面来描述计算机网络的布局、硬件、软件和和通信线路来描述计算机网络；网络体系结构是从功能让来描述计算机网络结构。

网络体系结构最早是由IBM公司在1974年提出的，名为SNA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。

计算机网络结构采用结构化层次模型，有如下优点：●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●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●各层采用最合适的技术实现而不影响其他层●有利于促进标准化，是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明3.1.3 网络协议1.协议(Protocol)网络中计算机的硬件和软件存在各种差异，为了保证相互通信及双方能够正确地接收信息，必须事先形成一种约定，即网络协议。

计算机网络体系结构清点人数，组织教学。

复习：计算机网络的定义及系统的组成和功能授新：一、计算机网络体系结构的基本概念1.网络协议在计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则、标准或约定称为网络协议，简称协议。

协议组成的三个要素是语法、语义和时序。

语法规定了进行网络通信时，数据的传输和存储格式，以及通信中需要哪些控制信息，它解决了怎么讲的问题。

语义规定了控制信息的具体内容，以及发送主机或接收主机所要完成的工作，它主要解决“讲什么”的问题。

时序规定计算机操作的执行顺序，以及通信过程中的速度匹配，主要解决“顺序和速度”问题。

2．数据封装一台计算机要发送数据到另一台计算机，数据必须要先打包，打包的过程称为封装，如图10-10所示，封装就是在用户数据前面加上网络协议规定的头部和尾部，这些头信息包括数据包发送主机的源地址、数据接收主机的目的地址、数据包采用的协议类型、数据包大小、数据包的序号、数据包的纠错信息等内容。

而且，在网络通信中，数据往往是多层次的封装的。

3．网络协议的分层为了减少网络协议的复杂性，技术专家们把网络通信问题划分为许多小问题，然后为每一个问题设计一个通信协议。

这样使得每一个协议的设计、分析、编码和测试都比较容易。

协议分层就是按照信息的流动过程，将网络的整体功能划分为多个不同的功能层。

每一层都建立在它的下层之上，每一层的目的都是向它的上一层提供一定的服务。

4．分层原则层次结构虽然有它的优点，但是如果划分的不合理，反而会带来许多负面影响。

通常要遵循如下一些原则：网络协议层次的数量不能过多，真正需要的时候才能划分一个层次。

网络协议层次的数量也不能过少，层次的数量应该保证能从逻辑上将功能分开，不同的功能不要放在同一层。

功能类似的服务应当放在同一层。

在技术经常变化的地方可以适当增加层次。

层次边界的选择要合理，用于信号控制的额外信息流量要尽量少。

5．网络体系结构计算机网络协议的分层方法及其协议层与层之间接口的集合称为网络体系结构。

网络信息安全的体系架构与应用网络信息技术的不断发展和普及，方便了我们的生活和工作，但同时也带来了越来越多的安全风险。

从个人信息到商业机密，一旦被黑客攻击或泄露，就会对相应的个人或组织带来不可挽回的损失。

因此，网络信息安全问题已经逐渐成为互联网领域中不可忽视的重要问题，亟需建立完善的体系结构和技术手段进行防范和保护。

一、网络信息安全的体系结构网络信息安全体系结构是保证网络信息安全所必须的基础。

它包括三个层次，分别是物理层、网络层和应用层。

其中，多层安全防护技术的应用是保证网络信息安全的关键。

1.物理层安全防护技术物理层安全防护技术主要是针对网络设备和数据中心的。

保证网络设备和数据中心的物理安全性是构建网络信息安全体系结构的首要任务。

实施物理层安全防护技术可以减少因人为因素造成的信息泄漏和黑客攻击。

2.网络层安全防护技术网络层安全防护技术主要针对网络通信，防范网络攻击和网络病毒。

网络层安全防护技术可以加密和验证网络通信数据，使得网络通信变得更加安全可靠。

3.应用层安全防护技术应用层安全防护技术主要针对网络服务和网络应用，如电子商务、网上银行等等。

应用层安全防护技术可以保证网络服务和网络应用的安全性，杜绝黑客攻击和病毒攻击。

二、网络信息安全的应用网络信息安全技术的应用是保证网络信息安全的重要保障。

下面列出网络信息安全技术的应用，包括不限于应用。

1.防火墙技术防火墙技术是普及和应用比较广泛的网络信息安全技术。

通过防火墙技术的应用可以筛选出不安全的网络流量，在外部网络与内部网络之间建立一个安全的防护屏障，实现网络的安全性。

2.加密技术加密技术是网络信息安全领域最基础的技术之一。

加密技术可以对通信数据进行保护和加密，在传输过程中不容易被黑客截获或篡改。

3.身份认证技术身份认证技术可以识别和验证网络用户的身份信息，防止黑客攻击和网络诈骗。

4.入侵检测技术入侵检测技术可以对网络中的流量进行实时监测，并发现违规和攻击行为，减少网络信息泄露和侵害。

OSI体系结构.第3章计算机网络体系结构及协议网络体系结构及OSI基本参考模型知识点1.网络协议(pmtocol)所谓网络协议就是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

协议总是指某一层的协议,准确地说,它是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则和约定的集合。

网络协议包括三要素:①语义包括用于各种帧头及处理的控制信息。

②语法包括数据格式、编码及信号电平等。

③定时包括速度匹配和排序等。

2.网络的体系结构(amMeetu陪)网络的体系结构是计算机网络各层次及其协议的集合。

网络的体系结构有如下特点:①以功能作为划分层次的基础O②第n层的实体在实现自身定义的功能时,只能使用第(n-1)层提供的服务。

③n层在向n+1层提供服务时,此服务不仅包含n层本身的功能,还包含由下层服务提供的功能O④仅在相邻层之间有接口,且所提供服务的具体实现细节对上层完全屏蔽。

3.OSl参考模型开放系统互连(伽n System InteI℃omlection)基本参考模型是由国际标准化组织(回)制定的标准化开放式计算机网络层次结构模型,又称ISO's OSI参考展型。

"开放"的含义是任何两个遵守该模型和有关标准的系统都能进行互连O4.OSl的三级抽象OSI包括了体系结构、服务定义和协议规范三级抽象。

OSI给出的仅是一个概念上和功能上的标准框架,是将异构系统互连的标准的分层结构。

模型本身不是一组有形的可操作的协议集合,既不包括任何具体的协议定义,也不包括强制的实现一致性。

网络体系结构与实现无关。

5.OSl七层模型OSI的体系结构定乌了一个七层模型,从下到上分别为物理层(PH)、数据链路层(DL)、网络层(N)、运输层(T)、会话层(S)、表示层(P)和应用层(A)。

①物理层提供为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性,提供有关在传输媒体上传输非结构的"位流"及物理链路故障检测指示。

名词解释网络的体系结构网络的体系结构是指网络中各种设备和组件按照一定的结构和关系组合在一起的方式。

在计算机网络发展的过程中，经历了多种不同的体系结构，每一种体系结构都有其独特的特点和用途。

本文将对常见的网络体系结构进行解释和探讨。

第一阶段：集线式体系结构网络的最早体系结构被称为集线式体系结构。

这种体系结构采用了集中式的拓扑结构，即所有的计算机都连接到一个中央的主机上。

主机负责管理网络中的所有数据传输和协调各个节点之间的通信。

这种体系结构的优点是简单易用，但是容易出现单点故障和容量限制的问题。

第二阶段：总线式体系结构随着计算机网络的发展，总线式体系结构逐渐取代了集线式体系结构。

总线式体系结构是指将所有计算机连接到一个共享的传输介质上，通过总线来传递数据。

这种体系结构解决了集线式体系结构中的单点故障和容量限制问题，同时减少了对主机的依赖。

然而，总线式体系结构的缺点是节点之间的通信冲突可能导致传输效率的下降。

第三阶段：星型体系结构星型体系结构在总线式体系结构的基础上进行了改进。

它采用了一个中心节点（通常是交换机或路由器），将所有计算机连接到这个节点上。

所有的数据传输都通过中心节点进行转发和处理，节点之间的通信不再冲突。

这种体系结构具有良好的可扩展性和可靠性，但是中心节点的故障可能导致整个网络的瘫痪。

第四阶段：树状体系结构树状体系结构是星型体系结构的一种扩展形式。

在树状体系结构中，存在多个中心节点，每个中心节点都连接到一组子节点。

这种体系结构使得网络可以划分为多个子网，每个子网可以有自己的中心节点。

树状体系结构能够实现更大规模的网络，并且在某些情况下能够提供更好的性能和可靠性。

第五阶段：网状体系结构网状体系结构是当前最常见和广泛应用的网络体系结构。

它采用了多个中心节点之间的互联，形成一个复杂的网状结构。

这种体系结构具有高度的可扩展性和冗余性，可以实现更好的负载均衡和容灾能力。

然而，网状体系结构的管理和维护成本较高，需要较多的网络设备和带宽资源。

网络信息安全体系架构一、安全保障体系的总体架构网络信息安全涉及立法、技术、管理等许多方面,包括网络信息系统本身的安全问题,以及信息、数据的安全问题。

信息安全也有物理的和逻辑的技术措施,网络信息安全体系就是从实体安全、平台安全、数据安全、通信安全、应用安全、运行安全、管理安全等层面上进行综合的分析和管理。

安全保障体系总体架构如下图所示：安全保障体系架构图二、安全保障体系层次按照计算机网络系统体系结构，我们将安全保障体系分为7个层面：1）实体安全实体安全包含机房安全、设施安全、动力安全、等方面。

其中，机房安全涉及到：场地安全、机房环境/温度/湿度/电磁/噪声/防尘/静电/振动、建筑/防火/防雷/围墙/门禁；设施安全如：设备可靠性、通讯线路安全性、辐射控制与防泄露等；动力包括电源、空调等。

这几方面的检测优化实施过程按照国家相关标准和公安部颁发实体安全标准实施。

2）平台安全平台安全包括：操纵系统漏洞检测与修复（Unix系统、Windows系统、网络协议）；网络基础设施漏洞检测与修复（路由器、交流机、防火墙）；通用基础应用程序漏洞检测与修复（数据库、Web/ftp/mail/DNS/其它各种系统保护进程）；网络安全产品部署（防火墙、入侵检测、脆弱性扫描和防病毒产品）；团体网络系统平台安全综合测试、模拟入侵与安全优化。

3）数据安全数据安全包括：介质与载体安全保护；数据访问掌握（系统数据访问掌握检查、标识与鉴别）；数据完整性；数据可用性；数据监控和审计；数据存储与备份安全。

4）通信安全既通讯及线路安全。

为保障系统之间通讯的安全采取的措施有：通讯线路和网络基础设施安全性测试与优化；装置网络加密设施；设置通讯加密软件；设置身份鉴别机制；设置并测试安全通道；测试各项网络协议运行漏洞等方面。

5）应用安全。

⽹络信息体系技术架构摘　要：⽹络信息技术的快速发展给世界范围带来了巨⼤变⾰，信息化条件下作战中呈现出体系对抗的鲜明特征，⽹络信息体系建设⾯临挑战和机遇，成为全军重⼤课题之⼀。

我军的⽹络信息体系初具规模、成效显著，但相关技术规范并不完全统⼀，缺乏整体设计构架。

通过⽹络信息体系技术架构参考模型从需求到技术剖析了参考模型中的关键部分，为构建完善的⽹络信息体系打下了基础。

关键词：⽹络信息体系；技术架构；技术标准⽹络信息技术的快速发展给世界范围带来了巨⼤变⾰，同时对军队信息化建设和作战样式产⽣了深远影响。

在体系对抗背景下，哪⼀⽅先掌握了信息优势，哪⼀⽅的信息链路更顺畅，哪⼀⽅就掌握了战场主动权。

⽹络信息体系是以“⽹络中⼼、信息主导、体系⽀撑”为主要特征，基于统⼀的⽹络信息共享和信息服务环境构建的，将陆、海、空、天、电（⽹）五维战场空间融为⼀体，涵盖物理域、信息域、认知域和社会域的复杂巨系统，是联合作战任务规划和信息资源共享利⽤的核⼼⽀撑，同时也是集成指挥控制、情报侦察、预警探测等功能系统，以及后勤保障、装备管理等后勤系统的桥梁和纽带［１］。

⽤⽹络信息体系的理念来塑造装备体系要抓住体系架构这个顶层。

把提⾼基于⽹络信息体系的⼀体化作战能⼒作为装备发展的⽬标，设计科学合理的技术架构。

在⽹络信息体系理念的指引下塑造装备体系结构，给出装备体系的要素组成、技术标准化规范，建⽴统⼀的装备体系技术架构，破除军兵种、领域部门和系统间的壁垒，真正实现装备之间的互联互通互操作。

１　⽹络信息体系技术架构参考模型技术架构即技术体系结构，是在技术层⾯上指导系统技术发展、信息传递、交互作⽤和依赖关系的⼀套规则。

技术架构确定了各种业务、标准、接⼝和关系，提供数据词典、数据模型、交互协议以及交互标准等。

基于⽹络信息体系的装备体系技术架构为⽹络信息体系的结构制定、模块建造和⽣产技术的开发等提供了指南［２］。

⽹络信息体系的技术架构不是⼀成不变的。

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）。