网络体系结构
网络体系结构和基本概念
网络体系结构和基本概念1.OSI参考模型：OSI（开放式系统互联）参考模型是一个国际标准的概念框架，用于描述网络体系结构的各个层次和功能。
它将网络划分为七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每个层次都有特定的功能和任务，通过层层递进的方式协同工作，最终实现可靠的数据传输和通信。
2.TCP/IP协议族：TCP/IP是一种网络协议族，它是网络通信的基础。
TCP/IP协议族由传输控制协议（TCP）和网络互联协议（IP）构成，它们分别对应于OSI参考模型的传输层和网络层。
TCP/IP协议族还包括IP地址、域名系统（DNS）、用户数据报协议（UDP）等，它们协同工作，完成数据的传输和路由。
3.客户端-服务器模型：客户端-服务器模型是一种常见的网络体系结构，它通过将网络上的计算机划分为客户端和服务器来实现资源共享和服务提供。
客户端是用户通过网络访问服务器获取服务的终端设备，服务器是提供服务的主机。
客户端向服务器发送请求，服务器接收请求并回应，完成数据的交互和处理。
4.P2P网络：P2P（对等）网络是一种去中心化的网络体系结构，其中所有的计算机都既是客户端又是服务器。
P2P网络不依赖于专用的服务器设备，而是通过直接连接来交换数据。
P2P网络的一大特点是去中心化，它能够更好地抵抗单点故障和网络拥塞。
5.三层网络体系结构：三层网络体系结构是一种通用的网络设计架构，它由三层构成：核心层、分布层和接入层。
核心层负责数据的传输和路由，分布层负责网络的负载均衡和安全策略，接入层则负责用户与网络的连接。
这种分层结构能够提高网络的性能和可管理性。
上述是网络体系结构的基本概念和主要内容。
网络体系结构的设计和实现对于网络的性能和安全至关重要。
通过合理地利用和组织网络资源，可以提高网络的性能、可靠性和可扩展性，同时还能够保障数据的安全和隐私。
在日益发展的信息时代中，网络体系结构的研究和创新将继续推动着网络技术的进步和应用的发展。
网络体系结构
网络体系结构网络体系结构，简称网络架构，指的是互联网整体架构的逻辑架构、物理架构和协议架构，它决定了互联网的功能、性能、可靠性和安全性，同时也为互联网的拓展和发展提供了基础支持。
一、逻辑架构网络逻辑架构是指网络系统中各个部分的功能和互相之间的关系。
它是网络系统最基本的部分，以分层的方式进行组织，从上至下分别是：应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。
1. 应用层应用层是网络体系结构中最靠近用户的一层，它主要负责处理和管理用户与网络之间的信息交互。
在这一层上，包括了很多常见的协议，如HTTP、FTP、SMTP等。
2. 传输层传输层主要负责网络数据的传输和速率的控制，它负责把数据分成若干个数据包，并负责传输和接收。
这一层也包括了两个主要的协议：TCP和UDP。
3. 网络层网络层主要负责寻找最佳的路径，实现不同网络之间的数据传输，强调数据包在网络中的传输。
在这一层上最常见的协议是IP协议。
4. 数据链路层数据链路层位于物理层和网络层之间，主要负责将网络层传过来的数据包转换成适合物理层传输的数据包。
最常见的协议是以太网协议。
5. 物理层物理层负责传输和接收网络中的数据以及硬件的控制。
它决定了数据的传输速率、数据的格式和传输媒介等。
最常见的传输媒介是有线和无线两种。
二、物理架构网络物理架构是指网络系统中各个设备之间的连接方式和传输媒介等硬件设备的布局、位置和组成。
物理架构包括以下几种架构方式：1. 局域网（LAN）局域网是指在一个较小范围内的计算机网络，其覆盖范围通常在一个建筑物或者一个校园内。
局域网的传输速率非常快，最常常用的网线是双绞线。
2. 城域网（MAN）城域网是指在一个城市或者地理范围比较大的区域内的计算机网络。
城域网常用的传输媒介是光纤。
3. 广域网（WAN）广域网是指在一个大范围的区域内的计算机网络，它由多个局域网和城域网组成。
广域网的传输媒介是电话线路或者无线电波。
三、协议架构网络协议架构是指网络系统中使用的通信协议以及协议之间的关系。
《网络体系结构》课件
网络安全的未来发展
人工智能在网络安 全中的应用
人工智能可用于预测网络攻击
行为，加强网络安全防御。
区块链技术的网络 安全应用
区块链技术可以确保数据的安
全性和不可篡改性，用于加强
网络安全。
云安全的挑战与解决 方案
云安全面临着数据隐私和访问 控制等挑战，而安全监控和加 密技术则是解决这些挑战的关 键。
网络安全Байду номын сангаас决方案
谢谢观看！下次再见
网络体系结构的 演变
网络体系结构的演变从早期的单一主机到分布式计算，从 局域网演变到互联网，从传统的中心化体系结构到边缘计 算。
网络体系结构的演变
单一主机
网络仅由单一主机 组成
互联网
连接全球各地网络
边缘计算
在数据源附近进行 计算
分布式计算
多台计算机共同完 成任务
● 02
第2章 OSI参考模型
OSI参考模型概 述
防火墙
用于控制网络流量， 保护内部网络免受
外部攻击
加密技术
用于保护数据的机 密性和完整性
入侵检测系统
监控网络流量，及 时发现异常行为
01 网络攻击
包括DDoS攻击、恶意软件、黑客攻击等
02 数据泄露
包括敏感数据泄露、隐私泄露等
03 合规要求
如GDPR、HIPAA等要求的合规性
网络安全的未来发展
未来，人工智能将被广泛应用于网络安全领域，帮助提高网 络安全的智能化水平。区块链技术的发展也将为网络安全带 来更多创新。同时，云安全将面临挑战，但也必将迎来更多 解决方案。
网络体系结构的分类
分布式体系结 构
多个网络间互相连 接
对等体系结构
网络体系结构
一.网络体系结构
1.c/s结构：client/server 客户端与服务器结构，如QQ、微信手机APP。
2.b/s结构：browser/server 浏览器与服务器结构通过浏览器访问软件系统
的web展示信息，并通过web server与服务器进行信息交互，业务逻辑处理信息在服务器端完成。
3.P2P结构：point to point 通过直接的点对点通信交换实现数据信息资源、
服务共享。
C/S、B/S模式的系统以应用为核心，通信交互过程中必须有应用服务器，用户请求必须通过应用服务器来完成，用户同创新也必须通过应用服务器完成。
在P2P对等网络中，用户之间可以直接通信、共享资源，无需常规服务器的中转处理。
二.特点和区别
1.灵活性B/S结构灵活性高，因其浏览器是标准的、规范的，使用起来方
便灵活。
C/S结构灵活性差，当访问服务器时必须安装客户端在操作系统上面。
2.部署浏览器部署比较方便，兼容性强。
因为浏览器只要能正常解析
HTML标签，处理HTTP协议数据包就可以。
C/S结构客户端必须进行升级重新安装客户端软件。
3.系统的设计与开发
B/S开发效率高
C/S开发效率低
4.在系统性能方面
B/S就没那么明显。
完整版网络体系结构知识点总结
完整版网络体系结构知识点总结网络体系结构是指整个网络系统的结构组成和各个组成部分之间的关系。
下面是关于网络体系结构的知识点总结。
1.体系结构的分类：a.标准体系结构：例如OSI（开放系统互连）参考模型和TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）体系结构。
b. 专有体系结构：由具体厂商设计和实现的网络体系结构，例如Cisco的三层体系结构（核心层、分布层和接入层）。
2.OSI参考模型：a.OSI模型是一种理论上的体系结构，用于描述和规范计算机网络中的协议。
b.OSI模型将网络通信过程划分为七个层次：-物理层：负责传输比特流，物理接口和电气特性。
-数据链路层：负责将比特流组织成帧，并提供差错检测和纠正。
-网络层：负责路径选择和分组传输。
-传输层：负责可靠的端到端传输。
-会话层：负责建立、管理和终止会话。
-表示层：负责数据格式的转换、加密和解密。
-应用层：提供网络服务和应用程序接口。
3.TCP/IP体系结构：a.TCP/IP是互联网上最常用的网络体系结构。
b.TCP/IP体系结构将网络通信过程划分为四个层次：-网络接口层：负责处理与物理网络的接口。
-网际层：负责建立和管理数据包在网络中的跳转。
-传输层：提供端到端的可靠传输。
-应用层：提供各种网络服务和应用程序。
4.网络组件：a.网络接口卡（NIC）：在计算机和网络之间传输数据的设备。
b.集线器：用于将多个设备连接到局域网上的设备。
c.交换机：用于在局域网内部进行数据包的转发。
d.路由器：用于在不同网络之间进行数据包的转发。
e.网关：在不同协议或网络体系结构之间进行数据包的转换和传输。
f.防火墙：保护网络免受未经授权的访问和网络攻击。
g.服务器：提供网络服务和资源的计算机。
5.网络协议：a.网络协议是计算机网络中用于数据传输和通信的规则和约定。
b.常用的网络协议有TCP（传输控制协议）、IP（互联网协议）、UDP（用户数据报协议）、HTTP（超文本传输协议）等。
网络体系结构概述
网络体系结构概述网络体系结构是指互联网的整体结构和组织方式，包括互联网的核心部分、接入部分和边缘部分，以及这些部分之间的连接方式和协议规范等。
网络体系结构的设计和建设对于整个互联网的性能、可靠性、安全性等方面有着重要的影响。
互联网的核心部分是由一系列的网络节点和网络设备组成的，其中包括了多个主干网、骨干网和互联网交换点。
这些网络节点和设备通过高速传输线路连接在一起，形成了一个庞大的网络基础设施。
核心部分的设计是为了提供高速的全球覆盖能力和可靠的数据传输服务。
为了实现高可用性，核心网络通常使用容错技术和冗余设计，以保证数据能够在网络中的多条路径上传输。
互联网的接入部分是指用户与互联网之间的连接部分，包括了各种形式的接入设备和接入网络。
接入设备包括了个人电脑、手机、路由器、调制解调器等，接入网络包括有线网络（如以太网、光纤网络）和无线网络（如Wi-Fi、蓝牙、移动网络）等。
接入部分是互联网与用户交互的关键环节，其设计关系到用户体验的质量和互联网的可用性。
互联网的边缘部分是指网络中的各种应用系统和服务，包括电子邮件、网页浏览、文件传输、视频流媒体、在线游戏等。
边缘部分的设计要考虑到用户的需求和行为特点，提供方便、快速、安全的应用服务。
边缘部分也是互联网的繁荣之所在，各种应用系统和服务的发展和创新促进了互联网的进一步普及和发展。
网络体系结构中的各个部分之间通过一系列的协议和标准连接在一起，以保证网络的正常运行和互操作性。
最常用的协议是IP协议（InternetProtocol），它是互联网的核心协议，用于在全球范围内对数据包进行路由和传输。
除了IP协议，还有许多其他的协议和标准，如TCP、UDP、HTTP、FTP、DHCP、DNS等，它们各自负责不同的功能和服务。
随着互联网的不断发展和普及，网络体系结构也在不断演化和改进。
目前的互联网体系结构已经趋向于更加分布和去中心化的方向。
例如，内容分发网络（CDN）的出现，使得用户可以更快地获取互联网上的内容；云计算的兴起，使得用户可以通过网络访问和使用各种计算资源和应用服务。
网络体系结构的理解
网络体系结构的理解答:通子网络体系结构分三层通子网包括物理层、数据链路层和网络层，提供各种面向网络的服务。
资源子网包括应用层、表示层和话路层，提供各种面向用户的服务。
传输层位于通子网和资源子网的连接处，主要功能是实现底层协议和高层协议的接口与转换。
网络存储结构大致分为三种:直连式存储、网络存储设备和存储网络。
按拓扑结构分类计算机网络的拓扑结构是理解计算机网络设计意图的基础。
通常不同的拓扑结构也意味着需要使用不同的网络技术以及设备，一般情况下计算机网络的拓扑结构可以分为总线型、环形、星型、树型和分布型的结构。
1、用一条称为总线的主电缆，将工作站连接起来的布局，称为总线型拓扑结构。
2、环型网络各节点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环型通线路中，环路上任何节点均可以请求发送息。
请求一旦被批准，便可以向环路发送息。
环型网中的数据按照设计主要是单向，同时也可是双向传输。
3、星型拓扑是以中央节点为中心与各节点通过点到点的连接组成。
中央节点执行集中式通控制策略。
4、树形网络是星型网络和总线型网络加上分支的变形扩展，其传输介质可以有多条分支，但不形成闭合回路。
需要注意的是：在中心节点使用集线器（Hub）连接的网络，其物理结构是星型的，但在逻辑上是总线型网络。
按网络工作模式分类网络的工作模式取决于交换的不同。
在通网中，即使是现存的分布式网络也摒弃了直接提供通道的，主要的交换有电路交换、报文交换和分组交换。
电路交换是以电路连接为目的的交换。
传统的网络采用电路交换，其交换的意义体现在链路的建立、拆除和维持链路，与双方传送的息内容无关。
报文交换是以站点一次性要发送的数据块为目的的交换，其中报文的长度不限且可变。
当一个站需要发送报文时，它将目的地址附加到报文上，网络节点根据目的地址息将报文转发到下一个节点，一直逐个转送到目的节点。
因此，中间节点会对报一次检查并且暂存报文，并查找路由息找出下一站，再对报文进行转发，两个节点间无需通过呼叫建立连接。
完整版网络体系结构知识点总结
完整版网络体系结构知识点总结网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和相互作用。
它决定了计算机网络中的数据传输方式和协议。
下面是对网络体系结构的完整版知识点总结：1.OSI参考模型：- OSI模型是Open Systems Interconnection（开放系统互联）的缩写，由国际标准化组织（ISO）于1984年提出。
-OSI参考模型将网络通信的过程分解为七个不同的层次，每个层次都有一个特定的功能，并通过接口与相邻的层次进行通信。
-七个层次分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
2.TCP/IP参考模型：- TCP/IP模型是Transmission Control Protocol/Internet Protocol（传输控制协议/网际协议）的缩写，是互联网最常用的体系结构模型。
-TCP/IP参考模型将网络通信的过程分为四个层次，分别是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
-网络接口层提供与硬件设备（如网卡）之间的接口，互联网层负责寻址和路由，传输层提供可靠的数据传输服务，应用层则负责应用程序的通信。
3.物理层：-物理层是最底层的层次，负责将比特流转换为信号发送到物理介质上，以及将接收到的信号转换为比特流。
-物理层的主要功能包括定义物理接口标准、传输速率、传输模式和物理连接标准等。
4.数据链路层：-数据链路层位于物理层之上，负责将比特流划分为帧，并提供可靠的数据传输服务。
-数据链路层的主要功能是进行物理寻址、帧同步、流量控制和错误检测与纠正等。
5.网络层：-网络层负责在计算机网络中寻址和路由，以实现不同计算机之间的通信。
-网络层的主要功能是确定数据包的路径和转发，实现逻辑寻址和分组交换等。
6.传输层：-传输层位于网络层之上，为应用程序提供端到端的可靠数据传输服务。
-传输层的主要功能包括面向连接的传输和无连接的传输，以及流量控制和拥塞控制等。
7.会话层：-会话层负责建立、管理和结束应用程序之间的会话。
名词解释网络的体系结构
名词解释网络的体系结构网络的体系结构是指网络中各种设备和组件按照一定的结构和关系组合在一起的方式。
在计算机网络发展的过程中，经历了多种不同的体系结构，每一种体系结构都有其独特的特点和用途。
本文将对常见的网络体系结构进行解释和探讨。
第一阶段：集线式体系结构网络的最早体系结构被称为集线式体系结构。
这种体系结构采用了集中式的拓扑结构，即所有的计算机都连接到一个中央的主机上。
主机负责管理网络中的所有数据传输和协调各个节点之间的通信。
这种体系结构的优点是简单易用，但是容易出现单点故障和容量限制的问题。
第二阶段：总线式体系结构随着计算机网络的发展，总线式体系结构逐渐取代了集线式体系结构。
总线式体系结构是指将所有计算机连接到一个共享的传输介质上，通过总线来传递数据。
这种体系结构解决了集线式体系结构中的单点故障和容量限制问题，同时减少了对主机的依赖。
然而，总线式体系结构的缺点是节点之间的通信冲突可能导致传输效率的下降。
第三阶段：星型体系结构星型体系结构在总线式体系结构的基础上进行了改进。
它采用了一个中心节点（通常是交换机或路由器），将所有计算机连接到这个节点上。
所有的数据传输都通过中心节点进行转发和处理，节点之间的通信不再冲突。
这种体系结构具有良好的可扩展性和可靠性，但是中心节点的故障可能导致整个网络的瘫痪。
第四阶段：树状体系结构树状体系结构是星型体系结构的一种扩展形式。
在树状体系结构中，存在多个中心节点，每个中心节点都连接到一组子节点。
这种体系结构使得网络可以划分为多个子网，每个子网可以有自己的中心节点。
树状体系结构能够实现更大规模的网络，并且在某些情况下能够提供更好的性能和可靠性。
第五阶段：网状体系结构网状体系结构是当前最常见和广泛应用的网络体系结构。
它采用了多个中心节点之间的互联，形成一个复杂的网状结构。
这种体系结构具有高度的可扩展性和冗余性，可以实现更好的负载均衡和容灾能力。
然而，网状体系结构的管理和维护成本较高，需要较多的网络设备和带宽资源。
网络体系结构知识点总结
网络体系结构知识点总结网络体系结构是指互联网的整体结构和组成。
它涉及到了网络的物理结构、传输协议、网络层次、路由算法、寻址和编址、网络安全等多个方面。
下面是对网络体系结构的主要知识点的总结。
1.物理结构：物理结构是指网络中的硬件设备组成。
主要包括主机，交换机，路由器，网桥等。
主机是指连接到网络的最终设备，交换机用于局域网内的数据传输，路由器用于互联网中的数据传输，网桥用于连接不同局域网之间的数据传输。
2.传输协议：传输协议是指网络中的数据传输规则。
常见的传输协议有TCP/IP协议和UDP协议。
TCP/IP协议是一种可靠的、面向连接的传输协议，它保证了数据的完整性和正确性。
UDP协议是一种简单的、面向无连接的传输协议，它提供了较低的延迟和较高的吞吐量。
3.网络层次：网络层次是指互联网中的分层架构。
常见的网络层次模型有OSI模型和TCP/IP模型。
OSI模型是由国际标准化组织提出的模型，它将网络分为七个层次，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
TCP/IP模型是互联网最重要的模型，它将网络分为四个层次，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
4.路由算法：路由算法是指在网络中选择最佳路径进行数据传输的算法。
常见的路由算法有静态路由和动态路由。
静态路由是预先设置好的路由路径，不会根据网络状况动态调整路径。
动态路由是根据网络状况实时调整路径，常见的动态路由协议有RIP协议、OSPF协议和BGP协议等。
5.寻址和编址：寻址和编址是指网络中对主机和网络进行编号的过程。
IP地址是网络中主机的唯一标识，它由32位二进制数组成，分为网络地址和主机地址两部分。
IPv4是目前广泛使用的IP地址版本，它基于32位地址空间，但由于地址需求过大，逐渐被IPv6取代。
6.网络安全：网络安全是指保护网络中的信息不受非法获取、损坏或篡改的技术和措施。
网络安全包括防火墙、入侵检测和防御系统、加密和认证技术、访问控制等多个方面。
网络体系结构
1.5 网络体系结构1.5.1 基本概念1.通信协议计算机网络是由多个互连的结点组成的，结点之间需要不断地交换数据与控制信息；要做到有条不紊地交换数据，每个结点都必须遵守一些事先约定好的规则；这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序；这些为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议(Protocol)。
所谓网络协议是通信双方事先约定的通信的语义和语法规则的集合。
即为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定，就称为网络通信协议。
一个网络协议的组成要素：(1)语法，即用户数据与控制信息的结构与格式；(2)语义，即需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应。
(3)时序，即对事件实现顺序的详细说明。
2.接口与服务每一层的功能是为上层提供服务的。
每一层的活动元素通常被称为实体。
不同机器同一层的实体叫做对等实体。
n层实体实现的服务为n＋1层利用。
此时将n层被称为服务提供者，n＋1层被称为服务用户。
n层利用n－1层的服务来提供它自己的服务。
服务是在服务访问点SAP提供给上层使用的。
N层SAP就是n＋1层可以访问的n层服务的地方。
每个SAP都有一个唯一标明它的地址。
每一层完成一个特定的有明确含义的功能集合，每一相邻层之间有一接口，该接口定义下层向上层提供的原语操作和服务。
3.网络体系结构层和协议的集合叫做网络体系结构。
体系结构的描述必须包含足够信息，使实现者可以用来为每一层编写程序和进行硬件设计。
并使之符合有关协议。
协议实现的细节和接口的描述都不是体系结构的内容，因为它们都包含在机器内部。
只要机器能够正确地使用全部协议，其接口设计可以不一样。
抽象出对等进程这一概念。
对网络设计至关重要，如果没有这种抽象技术，要想完成完整的网络设计将是十分困难的。
4.分层的意义一般为了减少协议设计的复杂性，大多数网络都按层或级的方式来组织，每一层都建立在它的下层之上。
不同网络层的数量，各层的名字，内容和功能都不尽相同。
网络体系结构
网络体系结构网络体系结构是指计算机网络中各种硬件和软件组件之间的组织和设计。
它决定了网络的功能、性能和安全性。
网络体系结构的设计旨在实现网络资源的高效利用，以满足用户对数据传输、通信和资源共享的需求。
网络体系结构分为两个主要层次：物理层和逻辑层。
物理层是指网络中的硬件设备，如服务器、路由器、交换机和电缆等。
它们通过物理连接将计算机和其他设备连接起来，形成一个网络。
物理层的设计需要考虑网络的拓扑结构、传输媒介和设备的能力等因素。
较常见的网络拓扑结构有总线型、环型、星型等。
逻辑层是指网络中的软件和协议。
它们控制着数据在网络中的传输和交换。
逻辑层的设计需要考虑网络的体系结构、通信协议和安全机制等因素。
常见的网络协议有TCP/IP、HTTP、FTP和SMTP等。
这些协议规定了如何在网络中传输数据、建立连接和进行通信。
逻辑层还包括网络管理系统和安全管理系统等，用于监控和维护网络的运行和安全。
在网络体系结构中，还有一些关键概念和技术需要考虑。
首先是网络的层次结构。
一个网络可以由多个层次组成，每个层次负责不同的任务。
层次结构可以提高网络的灵活性和可扩展性，减少网络设计和管理的复杂性。
常见的网络层次结构有两层、三层和四层等。
其次是网络的虚拟化技术。
虚拟化可以将物理资源划分为多个逻辑资源，以提高资源的利用率。
常见的虚拟化技术有虚拟局域网（VLAN）、虚拟专用网（VPN）和虚拟机（VM）等。
虚拟化技术可以使网络更加灵活和可扩展，并提供更好的性能和安全性。
此外，网络体系结构还需要考虑网络的性能和安全性。
网络的性能受多个因素影响，如带宽、延迟和丢包率等。
设计网络时需要根据实际需求选择合适的硬件和软件组件，以提供满足用户需求的性能。
网络的安全性是保护网络免受未经授权的访问和攻击的能力。
设计网络时需要考虑安全机制，如防火墙、入侵检测系统和数据加密等，以保护网络的机密性和完整性。
在网络体系结构的设计和实现过程中，需要考虑以下几点：1.需求分析：明确用户对网络的需求，包括数据传输速度、安全性要求和资源共享等方面。
什么是网络体系结构
1．什么是网络体系结构？它的作用是什么？答：网络体系结构是网络各结构与各协议的集合。
网络协议是网络通信的规则，它主要有3个要素组成：语义、语法和时序。
（1）语义是用于解释比特流的每个部分的原因。
（2）语法是用户数据与控制信息的结果与格式，以及数据出现的顺序。
（3）时序是对事件实现顺序的详细说明。
2．什么是OSI参考模型？按照从高到低的顺序，每一层都是什么，每一层都可以实现什么功能？答：开放式系统互连（Open System Interconnection，OSI）参考模型（1）应用层是直接为应用进程提供服务的，（2）表示层是对数据进行加密，解密、压缩、解压的过程，（3）会话层的作用是将源主机与目标主机之间建立和维持会话，并使会话获得同步，（4）传输层的作用是提供源主机与目标主机之间的进程服务，（5）网络层的作用是寻找源主机与目标主机之间最短的路径，（6）数据链路层的作用将一个有差错的物理线路转化为一个无差错的数据链路，（7）物理层是传输高低的电信号即比特流（bit）3．什么是TCP/IP参考模型？它与OSI参考模型有什么区别和联系？答：TCP/IP……OSI应用层 (3)传输层……传输层应用层网际层……网络层网络接口层……物理层4．决定局域网性能的3个要素都是什么？答：有拓扑结构、传输介质、介质访问控制方法。
5．什么是网络拓扑结构？它的作用是什么？答：局域网的拓扑结构，是指将局域网中的计算机抽象成点，将通信线路抽象成线，通过点和线的几何关系来表示网络结构6．局域网中常用的介质访问控制方法有哪些？各有什么特点？7．10Base-T、10Base-2、10Base-5的含义分别是什么？答：Base指的是基带传输其传输的信号都是数字信号Base之前的数字表示传输速率为10Mbit/sBase之后的数字或字母表示选用的传输介质，其中5表示的是同轴电缆的缆，2表示缆T表示双绞线，F表示光纤8．交换是以太网与共享以太网的区别是什么？交换是以太网有哪些优点？9．什么是IP地址？什么是子网掩码？它们的长度是多少？表示方法是什么？10．如何判断多台计算机是否处于同一个网段？11．什么是DNS？什么是DHCP？它们各有什么作用？12．Iternet可以提供哪些服务？13．什么是FTP？FTP的格式是什么？14．什么是E-mail？它的地址格式是什么？《网络专业名词》：（1）IEEE（）电气电子工程师协会，（Switch）交换机，（Router）路由器，（Repeater）中继器，HUB（）集线器，Http（）超文本传输协议，Ftp（）文件传输协议，Telnet()远程登录，SNMP（）简单网络管理协议，DNS（）域名解析协议。
计算机网络第3章 计算机网络体系结构
第n+1层是第n层的服务用户，第n-1层是第n层的服务 提供者 第n层的服务也依赖于第n-1层以及以下各层的服务
例：邮政通信
16
对等通信例：两个人收发信件
发信人 邮局 运输系统
17
对等层通信的实质
对等层实体之间实现的是 虚拟的逻辑通信； 下层向上层提供服务； 上层依赖下层提供的服务 来与其他主机上的对等层 通信； 实际通信在最底层完成。
18
源进程传送消息到 目标进程的过程：
• 消息送到源系统的 最高层； • 从最高层开始，自 上而下逐层封装； • 经物理线路传输到 目标系统； • 目标系统将收到的 信息自下而上逐层 处理并拆封； • 由最高层将消息提 交给目标进程。
6
分层的空中旅行组织: 服务
柜台-to-柜台：“旅客+行李” 票务服务 行李托运-to-行李认领：行李服务
登机入口-to-到达出口：旅客乘务服务
跑道-to-跑道：飞机“航运”服务 从出发地到目的地的航线：导航服务
7
层次功能的分布式实现
机票 (购买) 机票 (投诉) 行李 (认领) 旅客 (到达) 飞机 (着陆)
飞行航线
一系列的步骤
5
空中旅行的组织: 从另一种不同的角度观察
机票 (购买) 行李 (托运) 机票 (投诉) 行李 (认领) 旅客 (到达) 飞机 (着陆) 飞行航线 飞行航线 层次的观点： 每层实现一种特定的服务 – 通过自己内部的功能 – 依赖自己的下层提供的服务
旅客 (出发)
飞机 (起飞) 飞行航线
PDU由协议控制信息（协议头）和数据（SDU）组成:
网络体系结构
网络体系结构网络体系结构是指互联网的整体架构和组织结构，它是支撑网络通信的基础框架。
网络体系结构的设计直接关系到网络通信的效率、稳定性以及安全性。
在当今数字化时代，网络体系结构的重要性愈发凸显。
传统网络体系结构在早期的网络发展中，传统的网络体系结构主要采用客户-服务器模式。
这种模式下，多个客户端通过服务器来进行通信和数据交换。
这种设计简单直接，容易实现和维护，但也存在单点故障风险和性能瓶颈问题。
现代网络体系结构随着云计算、物联网等新兴技术的发展，现代网络体系结构逐渐向分布式体系结构演进。
分布式体系结构通过将网络功能分解为多个独立的模块或节点来提高系统的灵活性和可扩展性。
常见的现代网络体系结构包括分层结构、点对点结构和混合结构。
分层结构分层结构将网络按照功能划分为多个独立的层次，每个层次完成特定的功能。
通常分为应用层、传输层、网络层和数据链路层等。
分层结构便于协议的设计和管理，提高了网络的可维护性和安全性。
点对点结构点对点结构是一种去中心化的网络结构，各个节点之间平等对等，可以直接进行通信和数据交换。
点对点结构适用于对等网络、文件共享等场景，具有高度的灵活性和扩展性。
混合结构混合结构将多种不同的网络体系结构相结合，以满足不同应用场景的需求。
比如企业内部网络通常采用分层结构，而与外部网络的通信可能采用点对点结构。
混合结构能够综合各种网络体系结构的优点，实现更高效的网络通信。
未来网络体系结构的发展趋势随着5G、物联网、边缘计算等新技术的快速发展，未来网络体系结构将呈现出以下几个发展趋势：1.网络智能化：未来网络将借助人工智能技术实现自动化管理和优化，提高网络运行效率和安全性。
2.边缘化：随着边缘计算的兴起，网络将向边缘延伸，实现更低的延迟和更快的响应速度。
3.虚拟化：网络功能虚拟化将成为主流，通过软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术来实现网络资源的灵活管理和配置。
4.安全性：网络安全将成为未来网络体系结构设计的关键考虑因素，网络将更加注重用户数据的隐私保护和身份验证。
网络体系结构与协议
网络体系结构与协议随着互联网的迅猛发展，网络体系结构和协议成为了支撑互联网运行的重要基础。
网络体系结构是指互联网中各种计算机网络之间的组织结构和关系，而协议则是指计算机网络中数据传输和通信所遵循的规则和标准。
本文将详细介绍网络体系结构和协议的概念、类型以及其在互联网中的重要性。
一、网络体系结构的概念和类型1.1 网络体系结构的概念网络体系结构是指不同计算机网络之间的组织结构和关系。
它定义了互联网中信息的传输路径、计算机之间的连接方式以及数据传输的工作方式。
网络体系结构主要包括两个关键要素：网络拓扑结构和网络协议。
1.2 网络体系结构的类型根据互联网中各种计算机网络的组织方式和关系不同，网络体系结构可以分为以下几种类型：1.2.1 集线式体系结构（Bus Architecture）集线式体系结构是最简单的一种网络结构，所有计算机都通过一条集线器连接在一根中央线上。
数据传输时，需要将数据从源计算机发送到中央线上，然后被所有计算机接收。
集线式体系结构简单易建设，但存在传输冲突和容错能力较差的问题。
1.2.2 星型体系结构（Star Architecture）星型体系结构是一种中央控制的网络结构，所有计算机都与一个中央交换机相连。
数据传输时，通过中央交换机进行路由选择，将数据从源计算机传输到目标计算机。
星型体系结构具有高容错性和灵活性，但对于中央交换机的性能要求较高。
1.2.3 环型体系结构（Ring Architecture）环型体系结构是一种将计算机连接成一个闭环的网络结构。
数据传输时，通过环上的节点依次传递，直到达到目标计算机。
环型体系结构具有较好的容错性和可扩展性，但对于节点故障会对整个网络产生影响。
1.2.4 树型体系结构（Tree Architecture）树型体系结构是一种层次结构的网络结构，类似于自然界中的树。
数据传输时，通过根节点到达目标节点的路径是唯一的。
树型体系结构具有良好的路由选择和扩展性，但对于根节点的性能要求较高。
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网络体系机构概念：
网络体系结构就是为了完成计算机之间的通信，把计算机互联的功能划分成有明确定义的层次，规定了同层次实体通信的协议及相邻层之间的接口服务。
将这些同层实体通信的协议及
相邻层接口统称为网络体系结构。
简单点说就，层和协议的集合称之为网络体系结构。
（网
络体系结构实际上是研究网络协议的，网络协议是我们这本书的核心，计算机通信其实讲的
就是协议，这节课实际上是这本书的总纲它介绍了一些基本概念和原理。
）
网络协议：
是计算机网络和分布系统中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。
（网络协议是计算机网络的核心，计算机网络有多个计算机节点和通信设备组成，他们直接
为什么可以通信呢!就是遵守相同的规定，在这个规定之下他们能够实现，数据通信和资源共享，像我们在社会中也是一样的，在交流的过程中也要选择一种语言，大家都能听的懂的语言，要么汉语，要么英语，这就是网络协议。
）协议有以下三个要素。
语法（syntax）:就是规定一些数据信息与控制信息的格式、编码（我们在传输数据的时候传
输有效信息同时也要传输一些控制信息，控制信息是对信息的一些解释和说明或者是对地址
信息和路由的一些辅助信息。
编码是：比如我们在物理层传输一些比特序列，在传输的过程
中0和1用什么形式来表示，是模拟信号还是数字信号）
语义（semantics）：包括用于协议和差错处理的控制信息。
（主要是针对控制信息，那么控
制信息里面包含不同的内容，地址信息，检错，纠错等等，计算机阶段或者是设备节点当收
到一个信息的时候首先要做的事情就是对它的控制信息进行解析，知道它的地址是什么含义，这个信息是不是给自己的，是自己的进行接收，不是自己的要想办法转发，传输过程中是不
是有错误你要看的检错，纠错信息，要完成以定的检错，纠错计算才知道这个信息是不是正
确的信息，是不是发送方想要发送的，让后接收方送到正确信息时候接收，收到错误信息的
时候，是否要向发送方发一个应答，是否对数据中的数据进行纠错等，这些都是语义所以处
理的。
）
时序（timing）：包括速度匹配和排序。
（网络中的设备速度是不一样的，有的设备传
输速度快，有的设备传输速度慢，所以在发送数据的时候要做一个速度匹配，发送的要知道
接收端的接受能力）
分成设计
为了降低协议设计的复杂性，网络体系结构采用层次化的结构，每一层都建立在其下一层之上，每一层的目的是为上一层提供服务，并且服务的具体实现细节对上一层屏蔽。
（我们在
做一个工程或者一个项目的时候，对一个复杂的工程要想实现的话，最简单的办法就是把这
件事情分层，把一个大的问题，分层若干小的问题，分层也就是说要把计算机网络要完成的
功能分成不同的层，不同的层次完成不同的功能，这样吧复杂的问题简单化，当每个小问题
解决以后，复杂的问题也就解决了，所以说这就是分层好的好处。
）
1.利于实现和维护（某个层次实现细节的变化不会对其他层产生影响）
2.各层之间相互独立，高层不必关心低层的实现细节，只要知道低层所提供的服务，
以及本层向上层所提供的服务即可。
3.易于标准化
OSI参考模型
oSI（Open System Interconnect），即互联。
一般都叫OSI参考模型，是ISO（）组织在1985年研究的模型。
该标准定义了网络互连的七层框架（、、、、、和），即ISO。
在这一框架
下进一步详细规定了每一层的功能，以实现环境中的互连性、和应用的可移植性。
各层功能
(1)(Physical Layer)
物理层是OSI参考模型的最低层，它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。
它主要关心
的是通过物理链路从一个节点向另一个节点传送比特流，物理链路可能是铜线、卫星、微波
或其他的通讯媒介。
它关心的问题有：多少伏电压代表1？多少伏电压代表0？时钟速率是
多少？采用全双工还是半双工传输？总的来说物理层关心的是链路的机械、电气、功能和规
程特性。
常用设备：常用设备有（各种物理设备）网卡、集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆
(2)(Data Link Layer)
数据链路层是为网络层提供服务的，解决两个相邻结点之间的通信问题，传送的协议数据单
元称为。
数据帧中包含（又称MAC地址）、控制码、数据及校验码等信息。
该层的主要作用是通过
校验、确认和反馈重发等手段，将不可靠的物理链路转换成对网络层来说无差错的。
此外，数据链路层还要协调收发双方的，即进行流量控制，以防止接收方因来不及处理发送
方来的高速数据而导致缓冲器溢出及线路阻塞。
常用设备有网桥、交换机
(3)(Network Layer)
网络层是为传输层提供服务的，传送的协议数据单元称为或分组。
该层的主要作用是解决如
何使数据包通过各结点传送的问题，即通过选择算法（）将数据包送到目的地。
另外，为避
免中出现过多的数据包而造成，需要对流入的数据包数量进行控制（）。
当数据包要跨越多
个通信子网才能到达目的地时，还要解决网际互连的问题。
(4)(Transport Layer)
传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和
流量控制等问题。
该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，使高层用户看到的只是在两个传
输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的。
传输层传送的协议数据单元称为段或报文。
(5)(Session Layer)
会话层主要功能是管理和协调不同主机上各种进程之间的通信（对话），即负责建立、管理
和终止应用程序之间的会话。
会话层得名的原因是它很类似于两个实体间的会话概念。
例如，一个交互的用户会话以登录到计算机开始，以注销结束。
(6)(Presentation Layer)
表示层处理流经结点的的表示方式问题，以保证一个系统应用层发出的信息可被另一系统的
应用层读出。
如果必要，该层可提供一种标准表示形式，用于将计算机内部的多种格式转换
成中采用的标准表示形式。
数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。
(7)(Application Layer)
应用层是OSI参考模型的最高层，是用户与网络的接口。
该层通过应用程序来完成网络用户
的应用需求，如、收发电子邮件等。