过程层网络架构的三种类型(简述五层网络体系结构及每层作用)
本篇文章给大家谈谈过程层网络架构的三种类型,以及简述五层网络体系结构及每层作用对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
本文目录一览:
- 1、网络结构分层有哪些?
- 2、常见的网络架构有哪些?
- 3、网络构架有哪些?
- 4、常见的网络架构有哪些
网络结构分层有哪些?
OSI是Open System Interconnection 的缩写,意为开放式系统互联参考模型。在OSI出现之前,计算机网络中存在众多的体系结构,其中以IBM公司的SNA(系统网络体系结构)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)数字网络体系结构最为著名。为了解决不同体系结构的网络的互联问题,国际标准化组织ISO(注意不要与OSI搞混)于1981年制定了开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。这个模型把网络通信的工作分为7层,它们由低到高分别是物理层(Physical Layer),数据链路层(Data Link Layer),网络层(Network Layer),传输层(Transport Layer),会话层(Session Layer),表示层(Presen tation Layer)和应用层(Application Layer)。第一层到第三层属于OSI参考模型的低三层,负责创建网络通信连接的链路;第四层到第七层为OSI参考模型的高四层,具体负责端到端的数据通信。每层完成一定的功能,每层都直接为其上层提供服务,并且所有层次都互相支持,而网络通信则可以自上而下(在发送端)或者自下而上(在接收端)双向进行。当然并不是每一通信都需要经过OSI的全部七层,有的甚至只需要双方对应的某一层即可。物理接口之间的转接,以及中继器与中继器之间的连接就只需在物理层中进行即可;而路由器与路由器之间的连接则只需经过网络层以下的三层即可。总的来说,双方的通信是在对等层次上进行的,不能在不对称层次上进行通信。
OSI 标准制定过程中***用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题,这就是分层的体系结构办法。在OSI中,***用了***抽象,既体系结构,服务定义,协议规格说明。
OSI的七层结构
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ISO将整个通信功能划分为七个层次,划分层次的原则是:
1、网中各节点都有相同的层次。
2、不同节点的同等层次具有相同的功能。
3、同一节点能相邻层之间通过接口通信。
4、每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务。
5、不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。
第一层:物理层(PhysicalLayer),规定通信设备的机械的、电气的、功能的和规程的特性,用以建立、维护和拆除物理链路连接。具体地讲,机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等;电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等;功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义,即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能;规程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程,是指在物理连接的建立、维护、交换信息时,DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。
在这一层,数据的单位称为比特(bit)。
属于物理层定义的典型规范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
第二层:数据链路层(DataLinkLayer):在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
在这一层,数据的单位称为帧(frame)。
数据链路层协议的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。
第三层是网络层(Network layer)
在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点, 确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包,包中封装有网络层包头,其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。
如果你在谈论一个IP地址,那么你是在处理第3层的问题,这是“数据包”问题,而不是第2层的“帧”。IP是第3层问题的一部分,此外还有一些路由协议和地址解析协议(ARP)。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
在这一层,数据的单位称为数据包(packet)。
网络层协议的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。
第四层是处理信息的传输层(Transport layer)。第4层的数据单元也称作数据包(packets)。但是,当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法,TCP的数据单元称为段(segments)而UDP协议的数据单元称为“数据报(datagrams)”。这个层负责获取全部信息,因此,它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。第4层为上层提供端到端(最终用户到最终用户)的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。
传输层协议的代表包括:TCP、UDP、SPX等。
第五层是会话层(Session layer)
这一层也可以称为会晤层或对话层,在会话层及以上的高层次中,数据传送的单位不再另外命名,统称为报文。会话层不参与具体的传输,它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。
第六层是表示层(Presentation layer)
这一层主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法,转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩, 加密和解密等工作都由表示层负责。例如图像格式的显示,就是由位于表示层的协议来支持。
第七层应用层(Application layer),应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
应用层协议的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。
通过 OSI 层,信息可以从一台计算机的软件应用程序传输到另一台的应用程序上。例如,计算机 A 上的应用程序要将信息发送到计算机 B 的应用程序,则计算机 A 中的应用程序需要将信息先发送到其应用层(第七层),然后此层将信息发送到表示层(第六层),表示层将数据转送到会话层(第五层),如此继续,直至物理层(第一层)。在物理层,数据被放置在物理网络媒介中并被发送至计算机 B 。计算机 B 的物理层接收来自物理媒介的数据,然后将信息向上发送至数据链路层(第二层),数据链路层再转送给网络层,依次继续直到信息到达计算机 B 的应用层。最后,计算机 B 的应用层再将信息传送给应用程序接收端,从而完成通信过程。下面图示说明了这一过程。
OSI 的七层运用各种各样的控制信息来和其他计算机系统的对应层进行通信。这些控制信息包含特殊的请求和说明,它们在对应的 OSI 层间进行交换。每一层数据的头和尾是两个携带控制信息的基本形式。
对于从上一层传送下来的数据,附加在前面的控制信息称为头,附加在后面的控制信息称为尾。然而,在对来自上一层数据增加协议头和协议尾,对一个 OSI 层来说并不是必需的。
当数据在各层间传送时,每一层都可以在数据上增加头和尾,而这些数据已经包含了上一层增加的头和尾。协议头包含了有关层与层间的通信信息。头、尾以及数据是相关联的概念,它们取决于分析信息单元的协议层。例如,传输层头包含了只有传输层可以看到的信息,传输层下面的其他层只将此头作为数据的一部分传递。对于网络层,一个信息单元由第三层的头和数据组成。对于数据链路层,经网络层向下传递的所有信息即第三层头和数据都被看作是数据。换句话说,在给定的某一 OSI 层,信息单元的数据部分包含来自于所有上层的头和尾以及数据,这称之为封装。
例如,如果计算机 A 要将应用程序中的某数据发送至计算机 B ,数据首先传送至应用层。 计算机 A 的应用层通过在数据上添加协议头来和计算机 B 的应用层通信。所形成的信息单元包含协议头、数据、可能还有协议尾,被发送至表示层,表示层再添加为计算机 B 的表示层所理解的控制信息的协议头。信息单元的大小随着每一层协议头和协议尾的添加而增加,这些协议头和协议尾包含了计算机 B 的对应层要使用的控制信息。在物理层,整个信息单元通过网络介质传输。
计算机 B 中的物理层收到信息单元并将其传送至数据链路层;然后 B 中的数据链路层读取计算机 A 的数据链路层添加的协议头中的控制信息;然后去除协议头和协议尾,剩余部分被传送至网络层。每一层执行相同的动作:从对应层读取协议头和协议尾,并去除,再将剩余信息发送至上一层。应用层执行完这些动作后,数据就被传送至计算机 B 中的应用程序,这些数据和计算机 A 的应用程序所发送的完全相同 。
一个 OSI 层与另一层之间的通信是利用第二层提供的服务完成的。相邻层提供的服务帮助一 OSI 层与另一计算机系统的对应层进行通信。一个 OSI 模型的特定层通常是与另外三个 OSI 层联系:与之直接相邻的上一层和下一层,还有目标联网计算机系统的对应层。例如,计算机 A 的数据链路层应与其网络层,物理层以及计算机 B 的数据链路层进行通信。
常见的网络架构有哪些?
常见网络架构的有星形、总线形、环形和网状形等。
1、星形网络拓扑结构:
以一台中心处理机(通信设备)为主而构成的网络,其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路,中心处理机***用分时或轮询的方法为入网机器服务,所有的数据必须经过中心处理机。
星形网的特点:
(1)网络结构简单,便于管理(集中式);
(2)每台入网机均需物理线路与处理机互连,线路利用率低;
(3)处理机负载重(需处理所有的服务),因为任何两台入网机之间交换信息,都必须通过中心处理机;
(4)入网主机故障不影响整个网络的正常工作,中心处理机的故障将导致网络的瘫痪。
适用场合:局域网、广域网。
2、总线形网络拓扑结构:
所有入网设备共用一条物理传输线路,所有的数据发往同一条线路,并能够由附接在线路上的所有设备感知。入网设备通过专用的分接头接入线路。总线网拓扑是局域网的一种组成形式。
总线网的特点:
(1)多台机器共用一条传输信道,信道利用率较高;
(2)同一时刻只能由两台计算机通信;
(3)某个结点的故障不影响网络的工作;
(4)网络的延伸距离有限,结点数有限。
适用场合:局域网,对实时性要求不高的环境。
3、环形网络拓扑结构:
入网设备通过转发器接入网络,每个转发器仅与两个相邻的转发器有直接的物理线路。环形网的数据传输具有单向性,一个转发器发出的数据只能被另一个转发器接收并转发。所有的转发器及其物理线路构成了一个环状的网络系统。
环形网特点:
(1)实时性较好(信息在网中传输的最大时间固定);
(2)每个结点只与相邻两个结点有物理链路;
(3)传输控制机制比较简单;
(4)某个结点的故障将导致物理瘫痪;
(5)单个环网的结点数有限。
适用场合:局域网,实时性要求较高的环境。
4、网状网络拓扑结构:
利用专门负责数据通信和传输的结点机构成的网状网络,入网设备直接接入结点机进行通信。网状网络通常利用冗余的设备和线路来提高网络的可靠性,因此,结点机可以根据当前的网络信息流量有选择地将数据发往不同的线路。适用场合:主要用于地域范围大、入网主机多(机型多)的环境,常用于构造广域网络。
网络构架有哪些?
网络架构是为设计、构建和管理一个通信网络提供一个构架和技术基础的蓝图。网络构架定义了数据网络通信系统的每个方面,包括但不限于用户使用的接口类型、使用的网络协议和可能使用的网络布线的类型。
网络架构典型的有一个分层结构。分层是一种现代的网络设计原理,它将通信任务划分成很多更小的部分,每个部分完成一个特定的子任务和用小数量良好定义的方式与其它部分相结合。
扩展资料:
使用网络架构注意事项:
1、动态多路径
能够通过多个WAN链路对流量进行负载均衡并不是一项新功能。但是,在传统的WAN中,此功能很难配置,并且通常以静态方式将流量分配给给定的WAN链路。即使面对诸如拥塞链路之类的负面拥塞,也不能改变给定WAN链路的流量分配。
2、应用程序级别
如果应用程序的性能开始下降,因为该应用程序使用的托管虚拟化网络功能(VNF)的物理服务器的CPU利用率过高,则VNF可能会移动到利用率较低的服务器中。
3、能见度
有许多工具声称可以为网络组织提供对传统WAN的完全可见性,以便解决与网络和/或应用程序性能相关的问题。但是,无论是这些工具的缺陷还是网络组织使用的故障排除流程,***用新的WAN架构将使故障排除任务变得更加复杂。
常见的网络架构有哪些
常见的网络拓扑结构有以下几种:1.总线型网络拓扑结构;2.星型网络拓扑结构;3.环形网络拓扑结构;4.树型网络拓扑结构;5.网状网络拓扑结构;6.混合网络型拓扑结构。网络拓扑结构是指用传输媒体对各种设备进行连接的物理布局。
1.总线型网络拓扑结构
总线型结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 总线型结构就像一张树叶,有一条主干线,主干线上面由很多分支。
2.星型网络拓扑结构
星型结构是一种以中央节点为中心,把若干*** 节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都***用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。
3.环形网络拓扑结构
环形结构各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输,信息在每台设备上的延时时间是固定的,特别适合实时控制的局域网系统。环形结构就如一串珍珠项链,环形结构上的每台计算机就是项链上的一个个珠子。
4.树型网络拓扑结构
树型拓扑结构是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。树型拓扑结构是就是数据结构中的树。
5.网状网络拓扑结构
网络拓扑结构又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。
6.混合网络型拓扑结构
混合型网络拓扑结构就是指同时使用上面的5种网络拓扑结构种两种或两种以上的网络拓扑结构。
关于过程层网络架构的三种类型和简述五层网络体系结构及每层作用的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。