网络体系结构

1-24论述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。

答：综合OSI 和TCP/IP 的优点，采用一种原理体系结构。

各层的主要功能：物理层物理层的任务就是透明地传送比特流。

（注意：传递信息的物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第0 层。

）物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。

数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。

每一帧包括数据和必要的控制信息。

网络层网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。

运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。

应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。

1-25试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。

答：电视，计算机视窗操作系统、工农业产品1-26 试解释以下名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。

答：实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。

客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。

客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。

协议栈:指计算机网络体系结构采用分层模型后,每层的主要功能由对等层协议的运行来实现,因而每层可用一些主要协议来表征,几个层次画在一起很像一个栈的结构.对等层:在网络体系结构中,通信双方实现同样功能的层.协议数据单元:对等层实体进行信息交换的数据单位.服务访问点:在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方.服务访问点SAP是一个抽象的概念,它实体上就是一个逻辑接口.1-26试解释everything over IP 和IP over everthing 的含义。

网络安全体系结构精品管理制度、管理方案、合同、协议、一起学习进步网络安全体系结构信息安全系统是基于OSI网络模型，通过安全机制和安全服务达成信息安全的系统。

安全机制是提供某些安全服务，利用各种安全技术和技巧，形成的一个较为完善的结构体系。

安全服务是从网络中的各个层次提供信息应用系统需要的安全服务支持。

网络模型、安全机制、安全服务应用到一起会产生信息系统需要的安全空间，安全空间包括五大属性：认证、权限、完整、加密、不可否认。

安全机制的主要内容：1.基础设施实体安全。

机房、场地、设施、动力系统、安全预防和恢复等物理上的安全。

2.平台安全。

操作系统漏洞检测和修复、网络基础设施漏洞检测与修复、通用基础应用程序漏洞检测与修复、网络安全产品部署，这些是软件环境平台的安全。

3.数据安全。

涉及数据的物理载体、数据本身权限、数据完整可用、数据监控、数据备份存储。

4.通信安全。

涉及通信线路基础设施、网络加密、通信加密、身份鉴别、安全通道和安全协议漏洞检测等。

5.应用安全。

涉及业务的各项内容，程序安全性测试、业务交互防抵赖测试、访问控制、身份鉴别、备份恢复、数据一致性、数据保密性、数据可靠性、数据可用性等业务级别的安全机制内容。

6.运行安全。

涉及程序应用运行之后的维护安全内容，包括应急处置机制、网络安全监测、网络安全产品运行监测、定期检查评估、系统升级补丁提供、最新安全漏洞和通报、灾难恢复机制、系统改造、网络安全技术咨询等。

7.管理安全。

涉及应用使用到的各种资源，包括人员、培训、应用系统、软件、设备、文档、数据、操作、运行、机房等。

8.授权和审计安全。

授权安全是向用户和应用程序提供权限管理和授权服务，负责向业务应用系统系统授权服务管理、用户身份到应用授权的映射功能。

审计安全是信息安全系统必须支持的功能特性，主要是检查网络内活动用户、侦测潜在威胁、统计日常运行状况、异常事件和突发事件的事后分析、辅助侦查取证。

9.安全防范体系。

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 安全体系结构概念
OSI（Open Systems Interconnection）是指国际标准化组织（ISO）所制定的一个用于计算机网络体系结构的参考模型。

OSI安全体系结构是在此模型基础上发展起来的。

OSI安全体系结构概念是指在计算机网络中，为了保护通信数据的机密性、完整性、可用性和可靠性，而设计的一系列安全机制和协议。

它定义了在网络通信中需要考虑的安全问题，并提供了一种层次化的方法来解决这些问题。

OSI安全体系结构主要包含以下几个部分：
1. 数据加密和解密：用于保护通信数据的机密性，使用密码算法对数据进行加密和解密，以防止未经授权的用户访问数据。

2. 访问控制：用于保护网络资源的完整性，控制用户对网络资源的访问权限，防止未经授权的用户修改、删除或篡改数据。

3. 身份认证：通过验证用户的身份来保证通信数据的可信度，防止被冒充或伪造身份的用户对网络进行攻击。

4. 数据完整性检查：用于确保通信数据在传输过程中没有被篡改或损坏。

5. 安全审计：使用日志记录和审计技术来检查网络中发生的安全事件，以及对安全事件的响应情况。

通过在每一层上实施适当的安全机制，OSI安全体系结构可以提供全面的网络安全保护，并且在多层次的安全控制下提供更高的安全性。

网络体系结构网络体系结构是用来描述协议技术实现和计算机通信机制的一组抽象的规则, 这些规则指导着网络的发展。

计算机网络体系结构是计算机网络的骨架, 支撑整个网络理论, 是网络基础理论研究的核心问题和最基本的研究课题, 对网络协议的制定和相关算法的实现起着指导性的作用。

下一代网络体系结构分析网络体系结构的发展代表着网络技术的发展方向。

传统计算机网络只能提供单一、静态的网络服务, 难以适应新的网络应用的需要; 传统计算机网络缺乏资源管理和调度能力, 难以保证网络应用对网络服务质量的要求; 传统计算机网络缺乏用户管理能力, 难以保证网络的安全、有效运行。

随着网络体系结构的演变和宽带技术的发展，传统网络向下一代网络的演进势不可挡。

下一代网络将具有更广阔的业务范围。

其主要目标是:支持实时的多媒体业务，缩减服务投向市场的时间，支持多种接入方式和多种接入终端，支持移动性，确保现有网络的平滑演进以及具有经济、可扩展的网络结构。

一。

下一代网络体系结构需要解决的问题作为新一代网络体系结构, 它首先必须解决传统网络体系结构的不足, 其次要考虑高性能网络对体系结构的要求, 考虑为技术的发展留下空间, 再次还必须考虑现行技术, 确保现有网络的平滑演进。

1. 满足多种业务对QoS的要求下一代网络要支持多种业务, 从高质量的交互式实时业务( 如话音和实时性的视频业务) 到因特网的尽力而为服务。

对于现有的IP网络, 用户业务量的增加造成网络资源相对使用不平衡, 因特网的尽力而为服务远远满足不了实时业务的要求。

如何建立统一的、不但能够适应各种传送技术、而且能够满足各种业务需求的QoS网络体系结构, 是非常现实的课题。

2. 满足用户管理和网络安全的要求传统网络体系结构没有用户管理功能, 不能提供独立于具体应用系统的用户标识、验证、授权和审计能力, 缺乏网络安全控制、计账和用户移动等功能。

下一代网络体系结构必须充分考虑业务的需求, 要求网络具有识别、认证和授权等功能, 支持网络管理和用户的移动性等要求。

计算机网络原理网络体系结构的基本概念网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。

OSI参考模型用物理层、数据链路层、网络层、传送层、对话层、表示层和应用层七个层次描述网络的结构，它的规范对所有的厂商是开放的，具有知道国际网络结构和开放系统走向的作用。

它直接影响总线、接口和网络的性能。

目前常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等。

从网络互连的角度看，网络体系结构的关键要素是协议和拓扑。

下面我们首先来学习网络体系结构的一些基本概念，其中包含了实体、协议、网络体系结构等等1．实体在计算机网络中，其主要功能是网络资源共享，因此，在网络中不同系统通过实体间来进行通信的。

在计算机网络中，实体是指系统中能够收发信息和处理信息的任何东西。

实体可以包括应用程序、电子邮件设备、数据库管理程序和终端等。

系统可以包含一个或者多个实体，指各种终端设备等。

2．协议计算机网络中，两个实体间要进行通信时，双方之间必须所采用的一种通信语言，遵守相同的通信规则。

这些规则的集合称为协议。

协议通常被认为两实体之间控制数据交换的规则的集合。

简单的说，协议就是通信双方的约定。

网络协议含有三个要素即语义、语法和时序。

●语义指构成协议的协议元素的含义，不同类型的协议元素规定了通信双方所要表达的不同内容，而协议元素是指控制信息或命令及应答。

●语法指数据或控制信息的数据结构形式或格式。

●时序也称规则，即事件的执行顺序。

在通信过程中，我们通常所说的规则和约定，一般包含有通信内容、通信形式和通信时间。

3．网络体系结构网络体系结构是从体系结构的角度来设计网络体系，其核心是网络系统的逻辑结构和功能分配定义，即描述实现不同终端设备之间互连和通信的方法和结构，是层和协议的集合。

通常采用结构化设计方法，将计算机网络系统划分成若干个模块，形成层次分明的网络体系结构。

在分层过程中，通常采用自顶向下逐步求精的方法采用分层式网络结构，可以使每一层实现一种相对独立的功能，从而将一个难以处理的复杂问题分解为若干较容易处理的小问题，而且每一层都是向它的上一层提供服务。

一、网络体系结构1、OSI模型和TCP/IP 模型网络体系结构指的是网络的分层结构以及每层使用的协议的集合。

其中最著名的就是OSI协议参考模型，他是基于国际标准化组织（OSI）的建议发展起来的。

它分为7个层次：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层及物理层。

这个7层的协议模型规定的非常细致和完善，但在实际中没有被广泛的使用，其中最重要的原因之一就是它过于复杂。

尽管如此，它仍是此后很多协议模型的基础。

与此相区别的TCP/IP模型将OSI 的7层协议模型简化为4层，从而更有利于实现和高效通信。

TCP/IP 参考模型和OSI参考模型的对应关系如下：下面具体讲解各层在TCP/IP 整体架构中的作用。

1）网络接口层网络接口层（Network Interface Layer）是TCP/IP的最底层，负责将二进制流转化为数据帧，并进行数据帧的发送和接收。

数据帧是网络传输的基本单元；2）网络层网络层（Internet Layer）负责在主机之间的通信中选择数据包的传输路径，即路由。

当网络层接收到传输层的请求后，传输某个具有目的地址信息的分组。

该层把分组封装在IP数据包中，填入数据包的首部，使用路由算法来确定是直接交付数据包，还是把它传递给路由器，最后把数据包交给适当的网络接口进行传输。

网络层还要负责处理传入的数据包，检验其有效性，使用路由算法来决定应对该数据包进行本地处理还是应该转发。

如果数据包的目的机处于本机所在的网络，该层软件就回去出数据包的首部，再选择适当的传输层协议来处理这个分组。

最后，网络层还要根据需要发出和接手ICMP（Internet控制报文协议）差错和控制报文。

3）传输层传输层（Transport Layer）负责实现应用程序之间的通信服务，这种通信又叫做端到端通信。

传输层要系统地管理信息的流动，还要提供可靠的传输服务，以确保数据到达无差错、无乱序。

为了达到这个目的，传输层协议软件要进行协商，让接收方会送确认信息及让发送方重发丢失的分组。

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。