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11月26日
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一,计算机网络概述
计算机网络没有严格的概念,一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
计算机网络根据不同作用范围可以分为如下几类:
广域网WAN(Wide Area Network)
广域网的作用范围通常是几十到几千公里,因而有时也称为远程网。广域网是因特网的核心部分,其任务是通过长距离运送主机所发送的数据。连接广域网各节点交换机链路一般都是高速链路,具有较大的通信容量。
城域网MAN(Metropolitan Area Network)
城域网的作用范围一般是一个城市,可以跨越几个街区甚至整个城市,其作用距离约为5-50km。城域网可以为一个或几个单位所有,但也可以是一种公共设施,用来将多个局域网进行互联。
局域网LAN(Local Area Network)
局域网一般是微型计算机或工作站通过高速通信线路相连(速率通常10Mb/s以上),但地理上则局限在较小的范围。
二,计算机网络体系结构
1974年IBM公司宣布了系统网络体系结构SNA(System Network Architecture),现在IBM大型机构建的专用网络仍然是使用这一体系结构。不过,现在IBM传统上只支持SNA环境的机器上也开始支持TCP/IP协议。SNA的分层包括:物理层,数据链路层,路径控制层,运输层,数据流层,表示层,事务层。
OSI(Open System Interconnection,开放系统互连)七层网络模型称为开放式系统互联参考模型 ,是一个逻辑上的定义,一个规范,它把网络从逻辑上分为了7层。每一层都有相关、相对应的物理设备,比如路由器,交换机。
OSI 七层模型是一种框架性的设计方法 ,建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题,其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来,通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。
1.物理层:主要定义物理设备标准,如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特流(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0,也就是我们常说的数模转换与模数转换)。这一层的数据叫做比特。
2.数据链路层:定义了如何让格式化数据以进行传输,以及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和纠正,以确保数据的可靠传输。
3.网络层:在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择。Internet的发展使得从世界各站点访问信息的用户数大大增加,而网络层正是管理这种连接的层。
4.传输层:定义了一些传输数据的协议和端口号(WWW端口80等),如:TCP(传输控制协议,传输效率低,可靠性强,用于传输可靠性要求高,数据量大的数据),UDP(用户数据报协议,与TCP特性恰恰相反,用于传输可靠性要求不高,数据量小的数据,如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的)。 主要是将从下层接收的数据进行分段和传输,到达目的地址后再进行重组。常常把这一层数据叫做段。
5.会话层:通过传输层(端口号:传输端口与接收端口)建立数据传输的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求(设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名)
6.表示层:可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。例如,PC程序与另一台计算机进行通信,其中一台计算机使用扩展二一十进制交换码(EBCDIC),而另一台则使用美国信息交换标准码(ASCII)来表示相同的字符。如有必要,表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。
7.应用层: 是最靠近用户的OSI层。这一层为用户的应用程序(例如电子邮件、文件传输和终端仿真)提供网络服务。
七层传递内容如下图所示。
OSI的七层协议体系结构的概念清楚,理论也完整,但它有些复杂不实用。在OSI基础上,产生了TCP/IP协议,它包含了应用层,运输层,网际层好网络层。不过从实质上将,TCP/IP的重点在前三层,网络接口层没有多少具体的内容。在计算机网络的学习中,有常常将OSI七层模型中的应用层、表示层和会话层合并成应用层也就是只有教学意义的五层协议模型。
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