网络分层架构介绍
了解计算机网络中的分层结构
了解计算机网络中的分层结构计算机网络中，分层结构一直是一种重要的设计思想。
这种结构的设计思路是将不同的功能与任务划分到不同的层级中，以降低系统的复杂度。
在计算机网络中，分层结构得以广泛应用，其中最为常见的是OSI七层模型和TCP/IP四层模型。
本文将介绍这两个模型的基本概念及其层次结构。
一、OSI七层模型OSI模型，即开放系统互联模型，是国际标准化组织制定的一种参考模型。
它是计算机网络中最具代表性的分层结构模型。
其层次结构如下：1.物理层：该层主要负责传输物理数据，包括电压电平、光强度等，其传输的内容仅仅是比特流。
2.数据链路层：该层是以帧（frame）为单位进行数据的交换和传输的。
它还包括一些差错控制和流量控制的机制。
3.网络层：该层是负责实现数据的路由和转发。
它可以通过IP 地址来标识每一个网络上的主机或路由器。
4.传输层：传输层主要负责为两个端点之间的进程提供可靠的数据传输服务。
其特点是提供端到端的功能，同时把数据发送到正确的目标应用程序。
5.会话层：会话层的作用是建立、维护和结束会话。
它定义了两个或多个应用程序之间如何协同工作。
6.表示层：该层主要负责数据的表示和格式转换。
其任务是将发送方的数据表示为网络传输的格式，同时，将接收方接受的网络传输格式数据还原为接收方可以理解的格式。
7.应用层：这是最顶层的协议层，专门为应用程序提供网络服务。
这意味着它将数据表示为与特定的应用程序相关的形式，并且可能执行各种应用程序特定的操作。
二、TCP/IP四层模型TCP/IP是互联网上使用的最为广泛的协议集。
它采用的是一个四层体系结构，如下：1.网络接口层网络接口层位于整个TCP/IP协议堆栈的底部，这层的作用是在物理层和数据链路层之间进行转换。
这意味着它可以将适配器和网卡上的信号转换成MAC地址，并将数据帧传输到适当的网络或主机上。
2.网络层网络层是TCP/IP协议堆栈的第二层。
该层主要负责控制数据在网络上的路由和转发。
OSI网络结构的七层模型
OSI网络结构的七层模型OSI（开放系统互连）网络结构是由国际标准化组织提出的一个理论模型，用于描述计算机网络中通信协议的层次结构。
它将网络通信分为七个不同的层次，每个层次具有不同的功能和责任。
以下是对每个层次的详细解释。
第一层：物理层（Physical Layer）物理层是OSI模型的最低层，负责传输原始的二进制数据，通过物理介质来传输比特流。
它定义了电气、机械和功能接口标准，包括电压等级、物理连接、物理拓扑和物理设备的规范。
第二层：数据链路层（Data Link Layer）数据链路层主要负责将物理层提供的比特流划分成数据帧，并在相邻节点之间进行可靠的传递。
它提供错误检测和纠正机制，确保数据的可靠传输。
此外，它还处理访问控制，协调多个设备访问共享媒体，并处理成帧、透明传输以及流量控制等任务。
第三层：网络层（Network Layer）网络层主要负责在不同网络之间提供转发和路由功能，使数据能够通过多个网络节点传输到目标地址。
它定义了一些协议，如IP（Internet协议），用于将数据分组分发到合适的路径，并实现包括拥塞控制、差错控制以及路由选择等功能。
第四层：传输层（Transport Layer）传输层主要负责为进程之间提供端到端的通信服务。
它通过端口号标识主机上运行的不同应用程序，并负责将数据流分成合适的大小块，并在不同主机之间的进程之间进行可靠传输。
第五层：会话层（Session Layer）会话层负责建立、管理和终止会话，使不同主机上的应用程序能够进行通信和交流。
它提供了对话控制，允许应用程序在两个节点之间建立会话，并提供同步点和重启功能以实现数据的可靠传输。
第六层：表示层（Presentation Layer）表示层主要负责处理数据在不同主机之间的转换和编码。
它负责数据的格式化、编码和解码，以便不同系统能够正确地解释和理解数据。
第七层：应用层（Application Layer）应用层是OSI模型的顶层，为最终用户提供了网络服务。
网络层次结构说明
⽹络层次结构说明⽹络层次结构说明⽹络层次规划为三个部分：核⼼层汇聚层接⼊层（有上到下）核⼼层：核⼼层的功能主要是实现⾻⼲⽹络之间的优化传输，⾻⼲层设计任务的重点通常是冗余能⼒、可靠性和⾼速的传输。
汇聚层：汇聚层是楼群或⼩区的信息汇聚点，是连接接⼊层和核⼼层的⽹络设备，为接⼊层提供数据的汇聚\传输\管理\分发处理。
汇聚层为接⼊层提供基于策略的连接，如地址合并，协议过滤，路由服务，认证管理等。
通过⽹段划分(如VLAN)与⽹络隔离可以防⽌某些⽹段的问题蔓延和影响到核⼼层。
汇聚层同时也可以提供接⼊层虚拟⽹之间的互连，控制和限制接⼊层对核⼼层的访问，保证核⼼层的安全和稳定。
接⼊层：接⼊层通常指⽹络中直接⾯向⽤户连接或访问的部分。
接⼊层⽬的是允许终端⽤户连接到⽹络，因此接⼊层交换机具有低成本和⾼端⼝密度特性。
⽹络⼤致规划为三个类型：局域⽹:本地私有的⼀个⽹络范围。
如果是⼀个规模⽐较⼤的局域⽹，也会成为是⼀个园区⽹。
城域⽹：如果⼀个⽹络的覆盖⾯积达到了⼀个城市，就可以称为城域⽹。
⼴域⽹：如果覆盖⾯积达到了全国或者全球，就称为⼴域⽹，全球最⼤的⼴域⽹就是Internet互联⽹。
1.1 . OSI⽹络模型概念open system interconnect开放系统互连参考模型，是由ISO(国际标准化组织)定义的。
是个灵活的、稳健的和可互操作的模型OSI模型的⽬的：规范不同系统的互联标准，使两个不同的系统能够较容易的通信，⽽不需要改变底层的硬件或软件的逻辑。
OSI模型分为7层：OSI把⽹络按照层次分为7层，由下到上分别为物理层，数据链路层，⽹络层，传输层，会话层，表⽰层，应⽤层。
每个层次对应了相应的标准或者协议。
1.1.1 应⽤层为应⽤软件提供接⼝，使应⽤程序能够使⽤⽹络服务。
常见的协议pop3(110)、telnet(23)、smtp(25)、主要需要了解的协议：http（80） ftp（20/21） dns（53）1.1.2 表⽰层数据的解码和编码、数据的加密和解密、数据的压缩和解压缩。
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。
计算机网络中的分离层次架构
计算机网络中的分离层次架构随着计算机技术的不断发展，计算机网络已成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
计算机网络的核心思想是数据通信，而计算机网络中的分离层次架构则是实现这一目的的关键。
分离层次架构是指将整个网络分成多个层次，每个层次都分别处理不同的功能。
这种分离可以使不同层次之间的相互作用变得简单明了，同时也可使不同的层次具有独立设计和实现的能力。
计算机网络中的分离层次架构通常被分为七层。
从下到上，这七层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
每个层次都有其独特的功能和任务，它们之间相互协作完成整个计算机网络的数据传输任务。
物理层是网络中最基础的层次，主要任务是通过物理介质（如电缆、无线信道等）传输比特流。
这一层次的主要任务是确保网络的物理连接可靠，使得网络中的数据能够以正确的速率和时序传送。
同时，物理层也会提供一些与实际硬件相关的技术支持，如光纤传输、电信号调制等等。
数据链路层负责在相邻节点之间传输数据帧，主要任务是将物理层传来的比特流转换成有意义的帧。
它还会检查和处理帧传输过程中出现的一些错误，如差错、重复等等。
数据链路层的设计应该是独立于物理层的，因为物理层的改变不应影响数据链路层的功能。
网络层则是负责处理对整个网络中的数据包进行路由选择和传输控制的问题。
它提供了一种在不同的网络上进行通信的方法，如在本地局域网和广域网之间进行通信。
网络层的主要任务是建立和维护不同网络之间的连接，并能够寻找和选择最佳路径进行数据传输。
传输层是完成端到端传输服务的层次，在不可靠的底层网络上实现可靠的端到端数据传输。
传输层包含两种不同的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
传输层协议会将数据切分成小的数据包，将其传输到目标地址，并在不可靠的底层网络上添加各种检验机制，以确保数据的完整性和可靠性。
会话层、表示层以及应用层形成了TCP/IP协议栈中的上层。
会话层是负责建立、管理和终止不同主机上的进程之间的对话。
osi七层模型的分层结构
osi七层模型的分层结构OSI（开放系统互联）七层模型是国际标准化组织（ISO）制定的网络协议体系结构，用于规范计算机网络的设计和实现。
该模型将网络通信分为七个不同的层次，每一层都有其特定的功能和责任。
以下是对OSI七层模型的分层结构的详细说明：1. 物理层（Physical Layer）：物理层是整个网络通信的起点，它是处理网络硬件和传输介质的层次。
在物理层中，传输的是比特流（0和1）的电子信号，主要用于传输数据。
在物理层中，主要的设备包括网线、光纤、集线器等。
这一层主要关注的是信号的传输速率和物理连接的形式，并不关心数据包的内部结构。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：数据链路层提供了通过物理连接进行数据传输的功能。
它负责将比特流转换为数据帧，并在传输过程中进行差错检测和纠正。
数据链路层主要分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）子层和介质访问控制（MAC）子层。
逻辑链路控制子层负责建立和维护链路的逻辑连接，而介质访问控制子层负责调度数据帧的传输，以及解决多个设备同时访问网络的冲突问题。
3. 网络层（Network Layer）：网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机。
它通过路由选择算法来确定数据包的传输路径，并对数据包进行分组和寻址。
网络层中最重要的协议是Internet协议（IP），它是整个互联网通信的基础。
网络层还提供了一些其他的功能，如流量控制、拥塞控制、分片和重组等。
4. 传输层（Transport Layer）：传输层主要负责端到端的数据传输和可靠性保证。
它处理端口号、会话管理、流量控制以及错误恢复等功能。
在传输层中，最常用的协议是传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
TCP提供了可靠的数据传输服务，确保数据包的有序性、完整性和可靠性；而UDP提供了不可靠的数据传输服务，适用于实时性要求较高的应用。
5. 会话层（Session Layer）：会话层主要负责建立、管理和终止会话。
计算机网络的网络层次结构
计算机网络的网络层次结构
计算机网络的网络层次结构是指将计算机网络中的各种设备和
协议划分为不同的层次，以实现数据传输和通信的有效性和可靠性。
1. 物理层
物理层是网络层次结构的最底层，主要负责传输原始比特流。
它涉及硬件设备，例如网线、光纤和网络接口卡。
物理层的功能包
括数据传输的编码和解码，数据的传输速率控制，以及物理连接的
建立和维护。
2. 数据链路层
数据链路层位于物理层之上，负责将原始比特流划分为帧，并
提供基本的错误检测和纠正功能。
数据链路层主要解决点对点直连
的通信问题，确保数据在物理链路上的可靠传输。
3. 网络层
网络层是计算机网络中最重要的层次之一。
它负责为数据包选
择和设置最合适的路径以进行跨网络的传输。
网络层协议有IP
（Internet Protocol），它通过将数据包封装在各自的数据报中，使
得数据能够在不同网络之间传输。
4. 传输层
传输层负责在源主机和目标主机之间提供可靠的数据传输。
传
输层的主要协议是传输控制协议（TCP），它使用错误检测和重新
发送机制确保数据的完整性和可靠性。
5. 应用层
网络层次结构的设计和实现可以简化网络的管理和维护，提高
网络的可靠性和性能。
通过将不同的功能划分到不同的层次，网络
设备和协议可以更加独立地进行开发和升级。
总结：
计算机网络的网络层次结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
每个层次都有各自的功能和协议，以实现数据传
输和通信的可靠性和效率。
网络分级设计模型：核心层、汇聚层和接入层
网络分级设计模型：核心层、汇聚层和接入层上面是一个分级网络设计模型图，一个分级的网络设计包括以下3层：■核心层——提供最优的区间传输■汇聚层——提供基于策略的连接■接入层——为多业务应用和其他的网络应用提供用户到网络的接入下面介绍各层的功能1、核心层的功能核心层是一个高速的交换式骨干。
他的设计目标是使得交换分组所耗费的时间演示最小。
同开放最短路径优先协议（OSPF）中的区域0一样，核心（Core）和骨干（backbone）是同义词。
园区网的这一层不应该对数据包/帧进行任何的处理，比如处理访问列表和进行过滤，因为这会降低包交换的速度。
目前常见的做法是在核心层完全采用第3层交换环境，这就意味着VLAN和VLAN trunks不会出现在核心层中。
这也意味着在核心层中生成树环路通常也可以避免。
核心层的主要功能是在园区网的各个汇聚层设备之间提供高速的连接。
2、汇聚层的功能在园区网中，汇聚层是核心层和接入层之间的分界点。
它能帮助定义和区分核心层。
汇聚层的功能是对网络的边界进行定义。
对数据包/帧的处理应该在这一层完成。
在园区网络环境中，汇聚层可以包含下列一些功能：■地址或区域的汇聚；■将部门或工作组的访问连接到骨干；■广播/组播域的定义；■ VLAN间（Inter-VLAN）路由选择；■介质转换；■安全策略。
在非园区网环境中，汇聚层负责处理路由选择域之间的信息重分配，并且通常是静态和动态路由选择协议之间的分界点。
汇聚层也可以是远程站点访问企业网络的接入点。
可以将汇聚层汇总为提供基于策略连接的层。
数据包的处理、过滤、路由总结、路由过滤、路由重新分配、VLAN间路由选择、策略路由和安全策略是汇聚层的一些主要功能。
3、接入层等功能接入层是本地终端用户被许可接入网络的点。
该层同样可能使用访问列表或者过滤器来满足一组特定用户的需要，比如满足那些经常参加视频会议的用户的需求。
通常，2层交换机在接入层中起非常重要的作用。
在接入层中，交换机被称为边缘设备（edge devices），因为它们位于网络的边界上。
网络分层架构七四层协议
网络分层架构七四层协议网络分层架构七层协议网络分层架构是指将网络通信划分为多个层次，并在每个层次中定义相应的协议以实现通信的目的。
目前最常用的网络分层架构是OSI 七层模型，其中各层各司其职，通过协作工作来确保网络通信的顺畅和可靠。
本文将详细介绍七层模型各层的功能和相应的协议。
1.物理层物理层是网络分层架构中最底层的一层，主要负责通过传输介质进行比特流的传输。
物理层主要关注物理和电子设备之间的接口、电压电流等技术规范。
常见的物理层协议有以太网、无线电频率协议等。
2.数据链路层数据链路层建立在物理层之上，负责将比特流划分为数据帧，并通过物理连接进行传输。
数据链路层包括两个子层：逻辑链路控制子层和介质访问控制子层。
逻辑链路控制子层负责错误检测和纠正，介质访问控制子层负责在共享传输介质上进行数据传输。
常见的数据链路层协议有以太网、无线局域网等。
3.网络层网络层主要负责通过建立网络地址和路由来实现数据在网络中的传输。
网络层提供的是逻辑上的端到端通信，将数据分割为更小的数据包进行传输。
常见的网络层协议有IP协议。
4.传输层传输层主要负责两个主机之间的端到端通信，并提供了面向连接或无连接的服务。
传输层可以通过端口号将数据包分发给不同的应用程序。
常见的传输层协议有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。
5.会话层会话层负责建立、维护和取消通信会话。
会话层可以通过协商建立会话，进行身份验证和权限控制等操作。
常见的会话层协议有SSL （安全套接字层）。
6.表示层表示层主要负责数据的编码、加密和压缩等操作，以确保数据在通信中的正确传输。
表示层可以处理不同系统之间的数据表示差异。
例如，将数据从ASCII码转换为Unicode编码。
常见的表示层协议有JPEG、MPEG等。
7.应用层应用层是网络分层架构中最高层的一层，该层提供网络服务接口，使应用程序能够进行网络通信。
应用层包含了大量的协议，如HTTP （超文本传输协议）、DNS（域名系统）等。
网络划分为哪几个层次
网络划分为哪几个层次网络划分为哪几个层次网络是有层次划分的，网络划分为哪几个层次呢?下面店铺来给大家介绍，希望对大家有帮助!物理层(Physical Layer)激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。
该层为上层协议提供了一个传输数据的可靠的物理媒体。
简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。
物理层记住两个重要的设备名称，中继器(Repeater，也叫放大器)和集线器。
数据链路层(Data Link Layer)数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。
为达到这一目的，数据链路必须具备一系列相应的功能，主要有：如何将数据组合成数据块，在数据链路层中称这种数据块为帧(frame)，帧是数据链路层的传送单位;如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使与接收方相匹配;以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。
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。
有关数据链路层的重要知识点：1> 数据链路层为网络层提供可靠的数据传输;2> 基本数据单位为帧;3> 主要的协议：以太网协议;4> 两个重要设备名称：网桥和交换机。
网络层(Network Layer)网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。
它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。
如果您想用尽量少的词来记住网络层，那就是“路径选择、路由及逻辑寻址”。
网络层中涉及众多的协议，其中包括最重要的协议，也是TCP/IP 的核心协议——IP协议。
IP协议非常简单，仅仅提供不可靠、无连接的传送服务。
IP协议的主要功能有：无连接数据报传输、数据报路由选择和差错控制。
网络三层架构(修正)
网络三层架构
2024/7/4
-
核心层 分布层 接入层
2
网络三层架构
网络三层架构是一种常见的网络设计模式，它将网络 划分为三个主要层次：核心层、汇聚层和接入层
x
每个层次都有其特定的功能和职责，使得网络设计更 加清晰和有效
Part 1
核心层
核心层
核心层是网络的最顶层，负责高速数据传输和主要网络流量的路由。它连接着各个汇 聚层设备，提供高速数据传输路径，并负责将数据流量从一个区域传输到另一个区域 。核心层设备通常为高性能路由器或交换机，具有高吞吐量、低延迟和高度冗余的特 点 在核心层，路由器和交换机之间的连接通常采用光纤或高速铜缆，以确保高带宽和低延迟 的数据传输。此外，核心层还应具备较高的容错性和可扩展性，以便在增加新设备或扩展 网络时能够保持性能和稳定性
02 提供较低的成本和灵活的网络连 接方式：以满足不同用户的需求
03 提供用户管理和安全控制功能：确 保网络的稳定性和安全性
12
接入层
总结：网络三层架构将 网络划分为核心层、分 布层和接入层三个层次 ，每个层次都有其特定 的职责和功能
这种架构有助于实现清 晰的网络设计和高效的 流量管理，提高网络的 性能和可靠性
04
提供高可靠性和稳定性：确保 数据的可靠传输和网络的稳定
性
03
提供较高的带宽和处理能力： 以支持大量数据流量的处理
Part 3
接入层
接入层
接入层是网络的底层，负责将用户设备(如计算机、服务器、打印机等)连接到网络。它为 用户设备提供网络连接和数据传输服务，并负责管理用户的访问和身份验证。接入层设备 通常为交换机、路由器或无线接入点(AP)，具有较低的成本和较低的性能要求
计算机网络架构
计算机网络架构计算机网络架构是指计算机网络各个层次和组件之间的结构和组织方式。
一个良好设计的网络架构能够提高网络的性能、安全性和可靠性，并且能够满足不同应用场景的需求。
本文将介绍计算机网络架构的基本概念、各个层次的功能和组件，以及常用的网络架构模型。
一、计算机网络架构概述计算机网络架构是指整个网络的结构和组织方式。
它由不同的层次和组件构成，各个层次之间相互协作，完成数据的传输和处理。
网络架构的设计决定了数据在网络中的流动方式，其合理性和有效性直接影响着整个网络的性能和可靠性。
二、计算机网络架构层次计算机网络架构一般由七个不同的层次组成，每个层次负责特定的功能和任务。
以下是对这些层次的简要介绍：1.物理层：物理层负责传输比特流，并且处理物理连接和电气特性等底层细节。
主要包括电缆、接口、传输介质等物理组件。
2.数据链路层：数据链路层负责将比特流转换为数据帧，并且通过物理层提供的传输介质进行传输。
主要包括帧的封装、差错校验和数据帧的传输等功能。
3.网络层：网络层负责数据的路由选择和逻辑寻址，使得数据能够在不同的网络节点之间传输。
主要包括路由选择算法、逻辑地址和IP协议等内容。
4.传输层：传输层负责端到端的数据传输和可靠性保证。
主要包括传输控制协议（TCP）和用户数据协议（UDP）等协议。
5.会话层：会话层负责建立、维护和终止数据传输的会话。
主要包括会话的建立和终止等功能。
6.表示层：表示层负责数据的格式转换、数据压缩和数据加密等。
主要包括数据的转换、压缩和加密等操作。
7.应用层：应用层负责向用户提供特定的网络服务和应用程序。
主要包括电子邮件、文件传输和远程登录等服务。
三、计算机网络架构组件除了不同层次的功能模块之外，计算机网络架构还包括一些重要的组件，以下是对其进行简要介绍：1.路由器：路由器是网络层和数据链路层之间的关键组件，主要负责数据包的转发和路由选择。
2.交换机：交换机是数据链路层和物理层之间的关键组件，主要负责数据帧的转发和数据链路的管理。
计算机网络架构解析
计算机网络架构解析计算机网络架构是指一个网络系统的结构、组件以及它们之间的关系和交互。
它是网络设计的基础，决定了网络的性能、可靠性和扩展性。
本文将从网络层次结构、主要组件和交互过程三个方面对计算机网络架构进行解析。
一、网络层次结构计算机网络通常采用层次结构的形式进行组织和设计。
这种结构可以将网络分为若干层次，每一层次负责不同的功能，同时各层之间通过接口进行交互。
常见的网络层次结构包括OSI参考模型和TCP/IP模型。
1. OSI参考模型OSI参考模型是一种七层次结构，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。
每一层都有自己的功能和协议，如物理层负责传输比特流，网络层负责数据包的路由和转发等。
2. TCP/IP模型TCP/IP模型是一种四层次结构，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
这种模型更符合实际网络的组织和运行方式，常用于互联网通信。
其中，网络接口层负责物理和数据链路层的功能，网络层负责路由和寻址，传输层负责可靠的端到端传输，应用层负责提供各种应用服务。
二、主要组件计算机网络架构包括多个主要组件，每个组件承担特定的功能，并通过协议进行通信和交互。
1. 网络设备网络设备是网络架构的基础，包括路由器、交换机、防火墙等。
路由器负责网络互联和数据包转发，交换机负责局域网内的数据交换，而防火墙则用于网络安全的防护。
2. 传输介质传输介质是数据传输的通道，常见的传输介质包括以太网、光纤和无线信道。
以太网是一种局域网传输技术，光纤则适用于长距离和高速传输，而无线信道则适用于移动设备和无线网络。
3. 协议协议是网络通信的规则和约定，确保网络中的各个组件能够正常地交互。
常见的协议包括IP协议、TCP协议和HTTP协议等。
IP协议负责网络层的寻址和路由，TCP协议提供可靠的端到端传输，HTTP协议则是应用层的超文本传输协议。
三、交互过程计算机网络架构中的各个组件通过交互来实现数据的传输和网络服务的提供。
常见的互联网分层架构
常见互联网分布式架构，分为客户端层，反向代理层，站点应用层，服务层，数据-缓存层，数据-数据库层六个。
(1)客户端层：典型调用方是浏览器browser或者手机应用APP
(2)反向代理层：系统入口，反向代理
(3)站点应用层：实现核心应用逻辑，返回html或者json
(4)服务层：如果实现了服务化，就有这一层
(5)数据-缓存层：缓存加速访问存储
(6)数据-数据库层：数据库固化数据存储
整个系统各层次的水平扩展，分别进行实施。
1、反向代理层的水平扩展：通过“DNS轮询”实现的；
2、站点层的水平扩展：通过“nginx”实现的；
3、服务层的水平扩展：通过“服务连接池”实现的；
4、数据层的水平扩展：将原本存储在一台服务器上的数据(缓存，数据库)水平拆分到不同服务器上去，以达到扩充系统性能的目的。
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网络分层以及每层的设备和协议
网络分层以及每层的设备和协议在计算机网络中，网络分层是一种将网络通信功能分解为多个层次的设计原则。
每个层次负责特定的任务，以便实现高效的数据传输和通信。
网络分层的概念最早由OSI（开放式系统互连）模型引入，并被广泛应用于现代网络架构中。
在本文中，将详细介绍网络分层的常见模型以及每个层次的设备和协议。
一、OSI模型OSI模型是一个七层的网络通信模型，每个层次都有特定功能和任务。
下面是每个层次的设备和协议的简要介绍：1. 物理层物理层负责传输原始比特流，处理电器、光学和无线信号，以及定义电机接口和媒体规范。
常见的物理层设备包括网线、中继器和集线器。
在物理层，常用的协议有以太网和Wi-Fi。
2. 数据链路层数据链路层负责将原始比特流转换为逻辑帧，管理物理层错误检测和纠正，并进行简单的数据帧传输。
常见的数据链路层设备有交换机和桥接器。
在数据链路层，常用的协议有以太网（Ethernet）、帧中继（Frame Relay）和PPP（Point-to-Point Protocol）。
3. 网络层网络层负责逻辑地址分配、路径选择和数据包转发。
它将数据包从源主机传输到目标主机，通过网际协议（IP）来实现。
在网络层，常用的设备有路由器。
常见的网络层协议有IP（Internet Protocol）、ICMP（Internet Control Message Protocol）和ARP（Address Resolution Protocol）。
4. 传输层传输层提供端到端的可靠数据传输，通过端口号将数据包传输给应用层。
它可以分为两种协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
在传输层，没有特定的设备。
5. 会话层会话层负责建立、管理和终止会话，以便在通信节点之间实现数据交换。
在会话层，没有特定的设备。
常见的会话层协议有SSL（Secure Sockets Layer）和TLS（Transport Layer Security）。
网上分层的概念
网上分层的概念
网上分层（Internet 分层）是指把互联网结构划分为多个层次，每个层次都有特定的功能和责任。
这种分层设计使得互联网更加可扩展、灵活和可管理。
互联网通常被分为以下几个层次：
1. 物理层：这是最基础的层次，包括物理设备（如电缆、光纤和无线设备）和物理连接（如以太网和无线网络）。
2. 数据链路层：负责将数据转换为适合在物理连接上传输的格式，并通过识别和纠正错误来确保数据的可靠传输。
3. 网络层：处理数据包在网络中的路由和转发。
它通过使用IP（Internet Protocol）地址来标识网络上的设备，并使用路由协议来确定最佳路径传送数据包。
4. 传输层：提供端到端的可靠数据传输。
它使用传输控制协议（TCP）或用户数据报协议（UDP）来确保数据的正确传输，并提供一些额外的服务，如流量控制和拥塞控制。
5. 应用层：提供各种协议和服务，使用户能够访问互联网上的资源，如网页浏览器、电子邮件和文件传输。
这种分层架构有助于提高互联网的灵活性和可扩展性，因为每个层次都可以独立地进行更改和升级，而不会对其他层次产生重大影响。
此外，这种设计使得不同厂商和技术可以共存，并使新的应用和服务能够在互联网上快速部署。
计算机网络五层体系结构
计算机网络五层体系结构计算机网络是现代信息技术的基础，它可以让计算机互相连接，进行通信和数据交换。
为了能够更好地组织和管理计算机网络中各个部分的功能和协议，计算机网络被分为五层体系结构，被称为OSI（Open System Interconnection，开放系统互联）参考模型。
OSI参考模型由国际标准化组织（ISO）在20世纪80年代初制定，它将计算机网络分为物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层五个层次进行描述和划分。
每一层都具有各自的功能和任务，它们协同工作，以保证网络的正常运行和数据的可靠传输。
1. 物理层（Physical Layer）：物理层是计算机网络的底层，主要负责将网络中的数据转换为比特流，通过物理媒体进行传输。
在这一层次中，数据的传输是以二进制形式进行的，物理层主要负责发送和接收数据，以及控制电流、电压、时钟等物理参数。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：数据链路层建立在物理层之上，主要负责将网络中的比特流转换为有意义的数据帧，并进行传输错误的检测和纠正。
数据链路层通过帧同步、流量控制和差错检测等技术，保证数据的可靠传输，同时还负责对物理层的传输进行抽象和协调。
3. 网络层（Network Layer）：网络层是计算机网络的关键，它负责将数据包从源主机传输到目标主机，并选择合适的路径进行传输。
网络层通过路由算法、寻址和分组转发等技术，实现了跨网络的数据传输，为上层提供了无差别的网络服务。
4. 传输层（Transport Layer）：传输层位于网络层和应用层之间，主要负责为两个网络节点之间的通信建立端到端的连接。
传输层通过端口号和协议，实现了数据的可靠传输和分段重组，为上层应用提供了端到端的通信服务。
5. 应用层（Application Layer）：应用层是计算机网络的顶层，它为用户提供了各种网络应用和服务。
应用层通过各种应用协议（如HTTP、FTP、SMTP等），支持不同类型的网络应用，例如网页浏览、文件传输、电子邮件等。
计算机网络(一)网络分层及协议
计算机网络（一）网络分层及协议计算机网络是信息科学中的一门重要学科，它关注的是计算机之间的数据传输和通信。
在构建和管理计算机网络时，网络分层及协议是非常关键的概念。
本文将介绍计算机网络中的网络分层结构以及常用的网络协议。
一、网络分层结构计算机网络通常采用分层的方法来组织和管理。
网络分层结构将复杂的网络功能划分为若干个层次，每个层次负责不同的功能。
常用的网络分层结构有OSI参考模型和TCP/IP模型。
1. OSI参考模型OSI参考模型是由国际标准化组织（ISO）开发的一个网络分层模型，共分为7层。
每一层都有特定的功能和协议，从物理层到应用层逐层传递数据。
（1）物理层：物理层负责将比特流转换为电信号，并实现计算机之间的物理连接。
（2）数据链路层：数据链路层负责将数据分成帧，并在物理链路上传输。
（3）网络层：网络层负责通过路由选择算法将数据包从发送端传输到接收端。
（4）传输层：传输层负责提供端到端的可靠传输和差错控制。
（5）会话层：会话层负责建立、管理和终止会话，以及处理会话层之间的同步和通信。
（6）表示层：表示层负责数据格式的转换，以便不同的系统能够交换信息。
（7）应用层：应用层负责处理特定应用程序的通信需求，例如电子邮件和文件传输。
OSI参考模型的优点在于将网络功能分割成不同层次，使得网络设计和管理更加灵活和可扩展。
然而，该模型的复杂性也使得实际应用较少。
在实际网络中，常用的是TCP/IP模型。
2. TCP/IP模型TCP/IP模型是一种更为常用的网络分层模型，它是基于实际网络协议的实践总结而来。
TCP/IP模型共分为4层，每一层都有不同的功能和协议。
（1）网络接口层（网络访问层）：网络接口层负责在物理网络上进行数据传输，处理与网络硬件的交互。
（2）网络层：网络层负责实现数据的可靠传输和路径选择，其中最重要的协议是Internet协议（IP）。
（3）传输层：传输层负责提供端到端的可靠传输和差错控制，其中最常用的协议是传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
网络安全架构分层
网络安全架构分层网络安全架构的分层是指根据网络安全的不同需求和功能划分出不同的层次，并为每个层次提供相应的安全措施和机制。
这种分层的设计能够提高网络安全的可靠性和效率，防止潜在的攻击和恶意行为对系统造成的威胁。
下面将以七层OSI模型为基础，介绍网络安全架构的分层。
第一层：物理层安全。
物理层安全主要关注网络设备的安全性，包括设备放置和环境控制、设备的物理防护、设备连线的安全等。
例如，在数据中心内使用门禁、监控摄像头等技术和设备来防止未经授权的人员进入，同时使用防火墙等设备来保护网络设备免受物理攻击。
第二层：数据链路层安全。
数据链路层安全主要关注网络设备之间的通信安全。
主要的安全机制包括VLAN、MAC地址过滤、MAC地址绑定、物理端口的安全配置等。
通过这些安全机制，可以限制不同用户或设备之间的通信，防止未经授权的访问。
第三层：网络层安全。
网络层安全主要关注网络间的通信安全，包括IP地址和路由协议的安全。
主要的安全机制包括IPsec协议、防火墙、入侵检测和入侵防御系统等。
这些安全机制可以加密和认证数据包，保护数据在网络中的传输安全。
第四层：传输层安全。
传输层安全主要关注在网络中应用层之间的通信安全。
主要的安全机制包括传输层加密协议（如TLS和SSL）和传输层身份验证机制（如SSH）。
这些机制可以保护应用层数据在传输过程中的机密性和完整性。
第五层：会话层安全。
会话层安全主要关注网络中会话的安全性，包括会话的建立、维护和结束。
主要的安全机制包括会话的加密、身份验证和访问控制等。
通过这些安全机制，可以保护会话数据的机密性和完整性。
第六层：表示层安全。
表示层安全主要关注数据的格式和编码，在数据交换的过程中保持数据的一致性和可靠性。
主要的安全机制包括数据的压缩、加密和解密等。
通过这些安全机制，可以防止数据被篡改或窃取。
第七层：应用层安全。
应用层安全主要关注网络应用的安全性，包括Web应用、邮件服务、文件传输等。
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1.OSI七层模型
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，到达目的地后再转化为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帧为单位进行传输，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。
2.TCP/IP四层网络模型
1)应用层：TCP/IP协议的应用层相当于OSI模型的会话层、表示层和应用层，FTP(文件传输协议)，DNS（域名系统），HTTP协议，Telnet（网络远程访问协议）
2)传输层：提供TCP(传输控制协议)，UDP（用户数据报协议）两个协议，主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。
3)网络层：该层负责相同或不同网络中计算机之间的通信主要处理数据包和路由。
数据包是网络传输的最小数据单位。
通过某条传输路线将数据包传给对方。
IP协议,ICMP协议，IGMP协议。
在IP层中，ARP协议用于将IP地址转换成物理地址，ICMP协议用于报告差错和传送控制信息。
IP协议在TCP/IP协议组中处于核心地位。
4)网络接口层：TCP/IP协议的最低一层，对实际的网络媒体的管理，包括操作系统中的设备驱动程序和计算机对应的网络接口卡。