计算机网络架构有哪些 计算机架构两大体系

目录1为什么要分层?两种体制机制2.1 OSI七层体系结构2.2 TCP/IP四层体系2.3 原理教学的五层体系结构1为什么要分层?在了解三种计算机体系结构之前,我们首先要明白一个问题:为什

本文最后更新时间:  2023-03-20 20:26:37

目录

1为什么要分层?

两种体制机制

2.1 OSI七层体系结构2.2 TCP/IP四层体系2.3 原理教学的五层体系结构

1为什么要分层?

在了解三种计算机体系结构之前,我们首先要明白一个问题:为什么要分层?要回答这个问题,首先需要了解我们的需求——实现之前主机之间的通信。

如果你是设计师,如何看待两个主持人的交流?

首先,我们以主机A向主机B发送文件的实现为例。我们需要考虑以下问题:

如何找到主机B?如何与主机B建立通信连接?信息该以什么形式传输?信息应该在什么载体上传输?

诸如此类。显然,这是一个极其复杂的任务,所以我们需要运用抽象和拆解的思维,将这个任务大致分为以下三个抽象模块,如图所示:

每个模块的职责如下:

文件传送模块:负责文件发送与接收的业务逻辑与命令下发等;通信服务模块:负责在主机A和主机B之间进行可靠的数据交换;网络接入模块:负责找到主机B,并将数据正确地发送到主机B端;

可以看出,对于复杂的网络通信任务,分层实现具有以下优势:

独立解耦灵活易于实现与维护方便进行标准化等等。

所以有以下三种架构:

网络专家组提出的七层ISO(Open Systems Interconnection)体系结构;实际工业界实现的四层TCP/IP体系结构;理解原理和教学使用的五层体系结构;

让我们来看看这三种架构。

2三种架构

让我们从三种架构的对比图开始,如下所示:

2.1 OSI七层架构

OSI模型(Open Systems interconnect Model),全称开放系统互连模型,由ISO(国际标准化组织)于1984年提出。

OSI模型主张将一个网络互联系统划分为上图所示的七层,每一层都有不同的分工。

但由于其层级划分过于复杂(并不是层级越多越好),实际上并没有在行业内落地。取而代之的是更简单的TCP/IP四层架构,在业界广泛流行(这告诉我们,行业标准还是要结合实际情况,看能不能落地)。

2.2 TCP/IP四层体系

在工业上,很多网络公司实际实现的是TCP/IP的四层架构。

虽然叫TCP/IP架构,但是包含的不仅仅是这两个协议。

它的四层结构从上到下是:应用层、传输层、互联网层(不叫网络层是为了强调这一层是为了解决不同网络的互联问题,但实际上可以叫网络层)、网络接口层(这一层没有实际内容)。

因为TCP/IP架构在网络接口层没有实际内容,所以我们基本上是把OSI的最下面两层填充到TCP/IP模型中,形成一个五层教学模型。

2.3原理教学的五层架构

接下来以五层教学模式为例,简单说一下各层的主要功能和职责。

如果从下往上看,下层是为上层服务的。我们在最上面的应用层描述我们要做什么,而下面的四层会一步步实现。每层提供的服务如下:

物理层:在计算机之间的各种传输媒介中,提供

传输比特流

服务;数据链路层:在不同链路中,提供正确且可靠的

传输数据帧

服务;网络层:在分组交换网上,为不同主机提供

路由与通信

服务;运输层:在不同主机进程中,提供复用且分用的

通用数据传输

服务;应用层:在不同主机应用进程间,提供一种进程间

通信和交换的规则

服务;

如果你不明白他们到底是怎么实现这些服务的,那也没关系。现在你只需要有这个等级观念。

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