計算機網(wǎng)絡中采用層次結構,可以有以下好處:
1 各層之間相互獨立。
2 靈活性好。
3 各層都可以采用最合適的技術來實現(xiàn),各層實現(xiàn)技術的改變不影響其他各層。
4 易于實現(xiàn)和維護。
5 有利于促進標準化。
該體系結構標準定義了網(wǎng)絡互連的七層框架,即ISO開放系統(tǒng)互連參考模型。在這一框架中進一步詳細規(guī)定了每一層的功能,以實現(xiàn)開放系統(tǒng)環(huán)境中的互連性,互操作性與應用的可移植性。
OSI 標準制定過程中采用的方法是將整個龐大而復雜的問題劃分為若干個容易處理的小問題,這就是分層的體系結構辦法。在OSI中,采用了三級抽象,既體系結構,服務定義,協(xié)議規(guī)格說明。
ISO將整個通信功能劃分為七個層次,劃分層次的原則是:
1 網(wǎng)中各結點都有相同的層次;
2 不同結點的同等層具有相同的功能;
3 同一結點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信;
4 每一層使用下層提供的服務,并向其上層提供服務;
5 不同結點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信.
OSI七層:
1 物理層:主要是利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接,以便透明的傳遞比特流。
2 數(shù)據(jù)鏈路層。在通信實體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接,傳送以幀為單位的數(shù)據(jù),采用差錯控制,流量控制方法。
3 網(wǎng)絡層:通過路由算法,為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當?shù)穆窂健?/P>
4 傳輸層:是向用戶提供可靠的端到端服務,透明的傳送報文。
5 會話層:組織兩個會話進程之間的通信,并管理數(shù)據(jù)的交換。
6 表示層:處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。
7 應用層:應用層是OSI參考模型中的最高層。確定進程之間通信的性質(zhì),以滿足用戶的需要。
TCP/IP協(xié)議的特點:
1 開放的協(xié)議標準,可以免費使用,并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)。
2 獨立于特定的網(wǎng)絡硬件,可以運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng),更適用于互聯(lián)網(wǎng)。
3 統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案,使得整個TCP/IP設備在網(wǎng)中都具有唯一的地址。
4 標準化的高層協(xié)議,可以提供多種可靠的用戶服務。
TCP/IP參考模型可以分為:應用層,傳輸層,互連層,主機-網(wǎng)絡層。
互連層主要是負責將源主機的報文分組發(fā)送到目的主機,源主機與目的主機可以在一個網(wǎng)上,也可以不在一個網(wǎng)上。
功能:
1 處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求。
2 處理接受的數(shù)據(jù)報。
3 處理互連的路徑、流控與擁塞問題。
傳輸層主要功能是負責應用進程之間的端到端的通信。
TCP/IP參考模型的傳輸層定義了兩種協(xié)議,即傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。
TCP協(xié)議是面向連接的可靠的協(xié)議;UDP協(xié)議是無連接的不可靠協(xié)議。
主機-網(wǎng)絡層負責通過網(wǎng)絡發(fā)送和接受IP數(shù)據(jù)報。包括各種物理協(xié)議。
按照層次結構思想,對計算機網(wǎng)絡模塊化的研究結果是形成了一組從上到下單向依賴關系的協(xié)議棧,也叫協(xié)議族。
地址解析協(xié)議ARP/PARP并不屬于單獨的一層,它介于物理地址與IP地址間,起著屏蔽物理地址細節(jié)的作用。IP協(xié)議橫跨整個層次。
應用層協(xié)議分為:
一類依賴于面向連接的TCP。
一類是依賴于面向連接的UDP協(xié)議。
另一類既依賴于TCP協(xié)議,也可以依賴于UDP協(xié)議。
依賴TCP協(xié)議的主要有: 文件傳送協(xié)議FTP、電子郵件協(xié)議SMTP以及超文本傳輸協(xié)議HTTP等.
依賴UDP協(xié)議的主要有簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP;簡單文件傳輸協(xié)議TFTP.
既依賴TCP又依賴UDP協(xié)議的是域名服務DNS等.
還包括:網(wǎng)絡終端協(xié)議TELNET;路由信息協(xié)議;RIP網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS.
NSFNET采用的是一種層次結構,可以分為主干網(wǎng),地區(qū)網(wǎng)與校園網(wǎng)。
Internet2的初始運行速率可達10Gbps.Internet2在網(wǎng)絡層運行的是IPv4,同時也支持IPv6業(yè)務.
移動計算網(wǎng)絡
多媒體網(wǎng)絡是指能夠傳輸多媒體數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡。多媒體網(wǎng)絡需要支持多媒體傳輸所需要的交互性和實時性要求。
網(wǎng)絡視頻會議系統(tǒng)是一種典型的網(wǎng)絡多媒體系統(tǒng)。
多媒體網(wǎng)絡應用對數(shù)據(jù)通信的要求:
1 高傳輸帶寬要求;
2 不同類型的數(shù)據(jù)對傳輸?shù)囊蟛煌?
3 網(wǎng)絡中的多媒體流傳輸?shù)倪B續(xù)性與實時性要求;
4 網(wǎng)絡中多媒體數(shù)據(jù)傳送的低時延要求;
5 網(wǎng)絡中的多媒體傳輸同步要求;
6 網(wǎng)絡中的多媒體的多方參與通信的特點。
改進傳統(tǒng)網(wǎng)絡的方法是:增大帶寬與改進協(xié)議。
增大帶寬可從傳輸介質(zhì)和路由器性能兩方面入手。改進協(xié)議主要表現(xiàn)在支持IP多播、資源預留協(xié)議、區(qū)分服務與多協(xié)議標識交換等方面。
網(wǎng)絡并行計算與存儲區(qū)域網(wǎng)絡
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