計算機網絡的概述

2020-12-10 哞哞哞的IT圈

計算機網絡的定義對於計算機網絡的定義,簡單的說,就是一些互相連接的,自治的計算機的集合。最簡單的計算機網絡可以由兩臺計算機加上一條連接線路構成,即兩個節點+一條鏈路。

常見不同類別的網絡計算機網絡有很多種類別,按照不同的分類方法可以分為多種類型

不同作用範圍的網絡

按照不同的作用範圍,可以把計算機網絡分為以下四種:

(1)廣域網(WAN)

(2)城域網(MAN)

(3)區域網(LAN)

(4)個人區域網(PAN)

不同使用者的網絡

按照不同使用者,我們還可以把計算機網絡分為以下兩種:

(1)公用網

(2)專用網

用來把用戶接入到網際網路的網絡

接入網(AN),又稱為本地接入網或居民接入網。

計算機網絡的體系結構

在計算機網絡中,若想要有條不絮地交換數據,通訊雙方需要定好一些規則,這些規則規定了雙方所交換的數據的格式以及有關的同步問題。我們稱這些規則為網絡協議。網絡協議主要由以下三個要素組成:

語法語義同步語法,即數據與控制信息的結構和格式。語義,就是說需要發出哪種控制信息,對應完成那種動作,做出哪種響應。同步,即事件實現順序的詳細說明。

但是,在實際的應用中,單單只有網絡協議是不夠的,除非把網絡協議做得很「臃腫」,但這是一件很複雜的事情,而且就算做出來了也不易於維護。因此,我們可以考慮分層次地實現網絡協議,每一層負責特定的工作,並向上一層提供接口。

舉個例子:

劃分層次的示例

我們將數據傳輸交換的整個過程分為三個層次。第一層與傳送文件直接有關。負責文件格式轉換,文件傳輸前的準備工作等。但是,我們並不想讓文件傳送模塊完成太多的工作細節,因為這樣會讓文件傳送模塊過於複雜。因此,我們可以設立一個通信服務模塊,用於保證文件和文件傳送命令可靠在兩個系統之間交換。這個模塊獨立於文件傳送模塊,向上層模塊提供服務。最後,同樣道理,我們同樣設立一個網絡接入模塊,讓這個模塊負責與網絡網口細節有關的工作,並向上層提供服務。這三層模塊彼此獨立並互不影響,上層模塊的改變並不會影響下層模塊的使用。

總結下,分層主要由以下幾個好處:

各層之間是獨立的。雖然從整體來看,需要實現的總的功能是沒變的,但是,將整體拆分成各個層次分別實現,每個層次彼此獨立。下層結構向上層結構提供服務,從整體上看,複雜度會下降很多。靈活性好。簡單說,就是當某一層發生改變時,只要每一層之間交互的接口不變,其它層次不會受影響。從結構上可分開。易於實現和維護。能促進標準化工作。分層主要是為了降低整個計算機網絡系統的複雜度,每一層負責獨立的工作。但是分層時應該注意,若是分層數較少,則每一層協議需要實現的功能就會變得複雜。若是分層太多,則會適得其反,造成很多額外開銷。

一般來說,每一層一般需要實現的功能如下:

差錯控制流量控制分段和重裝復用和分用連接建立和釋放我們把上述的計算機網絡各層和協議的集合,稱為網絡的體系結構。

計算機常提到的體系結構主要有以下三種:

其中,OSI的體系結構是標準模型,但是實際應用中,應用最廣泛的卻是TCP/IP的體系結構。這是由於OSI的體系結構分層太多,很多功能在不同層次中重複實現,反而會造成額外的開銷。

在採用分層結構後(無論是上述三種模型中的任意一種),從第一層到最底層,發送端會逐步將數據封裝,而接收方則從最底層到應用層,逐步解析出有效數據。

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