计算机网络层次概论论文

1、计算机网络体系层次概论摘要:把各个计算机互联的功能划分成定义明确的层次，规定了同层次进程通信的协议和相邻层之间的接口效劳。这些通信的协议及相邻层接口统称为网络体系构造。本文主要介绍的是层次型网络体系构造,计算机网络层次的主要功能及其原理，并简单介绍了主要协议。关键字：层次型网络体系构造数据层TCP/IP随着计算机技术和通信技术的开展，通用的计算机网络体系构造逐渐浮出水面。现在应用比拟广泛的网络体系构造为层次型网络体系构造。层次型网络体系构造是计算机网络出现以后第一个被提出并实际使用的网络体系构造。直到目前，其产生和开展的过程始终与计算机网络产生和开展的过程保持协调一致。为了简化网络设计与实现的

2、复杂性，层次型网络体系构造将复杂的网络问题分解为假设干个不同的小问题，每个层次专注于解决特定的同题，这样就比拟容易对所解决本层次涉及的同题实现模块化和标准化，标准化的层次间的通信规那么被称为协议。层次型网络体系构造是层和协议的集合。国际标准化组织ISO【1】为层次型网络体系构造设计了OSI参考模型。该模型将网络自底向上划分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七个层次，每个层次完成经过分解的特定的网络工作。一、计算机网络体系分层原那么1、分层的理由1将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件,因此有助于各个部件的开发、设计和故障排除。2通过网络组件的标准化,允许多个供给

3、商进展开发。3通过定义在模型的每一层实现什么功能,鼓励产业的标准化。4允许各种类型的网络硬件和软件相互通信。5防止对某一层所做的改动影响到其他的层,这样就有利于开发。2、分层的原那么1各个层之间有清晰的边界,便于理解;2每个层实现特定的功能;3层次的划分有利于国际标准协议的制定;4层的数目应该足够多，以防止各个层功能重复二、物理层、数据层、网络层的根本功能1、物理层物理层是定义物理介质的各种特性：机械特性、电子特性、功能特性、规程特性。物理层主要是定义物理设备和物理媒体之间的接口，提供点到点的比特流透明传输的物理链路，定义内容包括接口的机械特性、电气特性、功能特性、规程特性。不同的传输设备和传

4、输媒体具有不同的接口定义，例如：ISO2110标准定义了串行和并行的调制解调器接口的机械特性。随着新型传输设备和传输媒体的出现，物理层的标准将不断更新和丰富。物理层协议通常由硬件支持。2、数据层物理层的定义虽然使得物理设备之间的电气信号可以传输，但由于传输媒体本身的质量以及外部的因素，线路上传输的信号可能产生过失，尤其是利用基于模拟制式的公用电话网来传输信息更是如此。这种过失将直接影响计算机对数据的处理结果。为了解决这一问题，数据链路层增加了过失处理功能，利用过失处理技术，向上层网络层提供较为可靠的传输效劳。过失处理技术的核心是纠错码的构造、过失校验、过失重发的传输控制规程的实现。数据链路层的

5、主要功能有：1过失处理。将物理层传输来的比特流按照一定的规那么组合成数据块，并引入各种检错码生成技术和传输控制规程，屏蔽物理层的特征，变不可靠的物理连接为可靠的数据链路，从而保证点点的数据传输正确性。2流量控制。数据链路层采用一些流量控制技术，解决物理设备处理能力不匹配的问题，如数据通信的收发方的物理端口的速度不一样，一方速度快而另一方速度慢，可以通过数据链路层进展流量控制，相互协调，以到达一致。3数据链路。数据链路是指活动着的物理连接。通信之前，由通信双方互相联系而建立；信息传输完毕，双方协商而释放链路。4多路复用。为了充分发挥传输线路的效率，数据链路层利用各种多路复用技术如频分、时分和波分

6、多路复用技术来支持多个用户的信息同时在一条物理线路上传输。3、网络层数据链路层虽然提供了理论上的可靠传输效劳，但这种效劳仅发生在结点和结点之间，如仅支持交换机对交换机之间用户终端对交换机的通信，而用户的数据传输主要发生在端到端之间。用户如果要与网络内其他用户进展通信，可能需要经过多个中继结点，如交换机、路由器等，并由这些中继结点负责数据传输和转发。网路层的功能就是利用各种路由算法，使得中继结点能够根据数据分组中的地址信息和依据某种策略作出决策，尽快地转发收到的数据分组，使得用户的数据能尽快地穿越网络，送往目的地。路由选择是网路层的一大特征，也是网路层的内在能力。网络层提供了编址功能【2】。为了

7、保证附接到网络上的每台主机都具有访问和被访问的能力，网络中的设备都被分配了一个唯一的标识，这个标识称为网络地址。对于不同类型的网络，网络地址的格式和取值X围也有所不同。目前因特网使用的TCP/IP协议中的IP协议属于网路层协议，每个接入因特网的计算机设备都需分配一个地址，其地址格式为48比特位，简写为xxxxxxxxxxxx，例如：2021192199。网络层提供了复用解复用和分组的功能，利用复用解复用技术，可以使得多对用户的数据可以交织在同一条数据链路上传输；多个用户可以在一条线路上同时进展数据传输。利用分组技术可以根据不同的网路情况，将用户数据组装成适合网路传输的数据分组，使得用户数据能够

8、在不同的网络中传输。例如两个用户分别在不同的单位进展数据通信，用户的数据需从一个用户所在的局域网，经广域网，再到另一个用户所在的局域网，由于局域网和广域网的传输的数据分组大小是不一样的，这种分组的功能就由网路层来实现。三、运输层的根本原理传输层的主要工作就是解决用户要求和网络效劳之间的差异，包括采用分流合流技术，用多条网络连接来支持一个用户的数据传输，使得具有低吞吐量、低速率和高传输延迟的网络可以支持用户高速传输数据的要求；采用复用解复用技术和可能的拼接分割技术，用一条网络连接来支持多个用户的数据传输，使得具有高吞吐量、高速率和低传输延迟、且高费用的网络可以之财产用户的低传输本钱的要求；采用分

9、段合段技术，使得传输有限长度用户数据分组的网络可以支持用户的无限长数据的传输；采用适当的过失检测和恢复技术，使得过失率较高的网络可以支持用户高可靠数据传输的要求。总之，传输层的功能就是屏蔽各种通信网络的性能差异，以及用户要求和网络效劳之间的差异，以满足各类用户的应用要求。因特网使用的TCP/IP协议集中TCP协议属于传输层协议。四、TCP/IP协议TCP/IP协议族包含了很多功能各异的子协议。为此我们利用分层的方式来剖析它的构造。TCP/IP层次模型共分为四层：应用层、传输层、网络层、数据链路层。1、TCP/IP网络协议TCP/IP【3】(TransmissionControlProtocol

10、/InternetProtocol，传输控制协议/网间网协议)是目前世界上应用最为广泛的协议，它的流行与Internet的迅猛开展密切相关-TCP/IP最初是为互联网的原型ARPANE所T设计的，目的是提供一整套方便实用、能应用于多种网络上的协议，事实证明TCP/IP做到了这一点，它使网络互联变得容易起来，并且使越来越多的网络参加其中，成为Internet的事实标准。五、主要协议【4】【5】1、局域网协议局域网协议定义了在多种局域网传输介质上的通信。目前,常用的局域网协议主要有NetBEUI、IPX/SPX和TCP/IP3类2、广域网协议广域网协议定义了在不同的广域网介质上的通信。如高级数据链

11、路控制协议(HDLC)、点到点协议(PPP)、数字数据网(DDN)【6】、综合业务数字网(ISDN)、数字用户线(xDSL)、X.25协议、帧中继(FR)、异步传输模式(ATM)等。3、路由选择协议路由选择协议是网络层协议,它负责路径选择和数据交换。路由选择协议分为内部路由协议(在一个自治系统内部交换路由信息的路由协议)和外部路由协议(连接两个或多个自治系统的路由协议)。应用最广泛的路由协议有RIP(路由信息协议)、IGRP(内【7】部网关路由协议)与EIGRP(增强内部网关路由协议)、EGP(外部网关协议)、OSPF(开放式最短路径优先协议)和BGP(边界网关协议)等。六、总结21世纪一些重要的特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。要实现信息化就必须依靠完善的网络，因为网络可以非常迅速地传递信息。计算机和互联网已经与人们的日常工作、学习和生活息息相关，人类社会目前处于在一个历史飞跃时期，在计算机技术、网络通讯技术的高速开展的今天，电脑和网络正在以惊人的速度进入人类社会的各个角落。网络对社会生活的很多方面以及对社会经济已经发生了不可估量的影响。参考文献【1】谢希仁.计算机网络第6版.电子工业【2】鲁珂，赵继东，曾家智.基于角色的网络体系构造与TCP/IP层次网络体系构造