(7.2.3)-6.3計算機網絡的體系結構

計算機網絡的體系結構人與人之間相互交流需要說同一種語言，同樣，網絡中計算機之間要相互通信，也必須遵守共同的規(guī)則。網絡協(xié)議就是為計算機網絡中進行數(shù)據交換而建立的規(guī)則、標準或約定的集合。網絡協(xié)議網絡協(xié)議語法語法是用戶數(shù)據與控制信息的結構與格式，以及數(shù)據出現(xiàn)的順序。語義語義是解釋控制信息每個部分的意義。它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息、完成的動作以及做出什么樣的響應。時序時序是對事件發(fā)生順序的詳細說明。網絡協(xié)議的層次結構如下：01結構中的每一層都規(guī)定有明確的服務及接口標準。02把用戶的應用程序作為最高層。03除了最高層外，中間的每一層都向上一層提供服務，同時又是下一層的用戶。04把物理通信線路作為最低層，它使用從最高層傳送來的參數(shù)，是提供服務的基礎。OSI參考模型為了使不同計算機廠家生產的計算機能夠相互通信，以便在更大的范圍內建立計算機網絡，國際標準化組織（ISO）在1978年提出了“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”，即著名的OSI（OpenSystemInterconnection）參考模型。OSI七個層次的劃分原則是：網路中各節(jié)點都有相同的層次；不同節(jié)點的同等層具有相同的功能；同一節(jié)點內相鄰層之間通過接口通信；每一層使用下層提供的服務，并向其上層提供服務；不同節(jié)點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信。應用層表示層會話層傳輸層網絡層數(shù)據鏈路層物理層傳輸介質A用戶B用戶應用層表示層會話層傳輸層網絡層數(shù)據鏈路層物理層應用層協(xié)議表示層協(xié)議會話層協(xié)議傳輸層協(xié)議網絡層協(xié)議數(shù)據鏈路層協(xié)議物理層協(xié)議TCP/IP協(xié)議TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議，是Internet國際互聯(lián)網絡的基礎。TCP/IP協(xié)議實際上是由100多個協(xié)議組成的協(xié)議簇，并且還在不斷地擴充之中。TCP/IP協(xié)議采用了4層的層級結構，從下到上分別為網絡接口層、網絡層（也稱為IP層）、傳輸層（也稱為TCP層）和應用層。應用層表示層會話層傳輸層網絡層數(shù)據鏈路層物理層應用層（HTTP、FTP、SMTP、POP）傳輸層（TCP、UDP）網絡層（IP）數(shù)據鏈路層TCP/IP協(xié)議簇IP協(xié)議IP協(xié)議負責在主機間尋址并為數(shù)據包設定傳送路徑。IP數(shù)據包中含有發(fā)送它的源地址和接收它的目的地址。TCP協(xié)議TCP協(xié)議是面向連接的通信協(xié)議，提供的是一種可靠的數(shù)據流服務。如HTTP，SMTP，F(xiàn)TP等基于TCP。UDP協(xié)議UDP協(xié)議是面向無連接的不可靠的通信協(xié)議。DHCP，QQ發(fā)送消息等采用UDP。數(shù)據通信數(shù)據通信技術涉及的范圍很廣，它的任務是利用通信媒介傳輸信息。數(shù)據通信就是用什么媒介，什么技術來使信息數(shù)據化以及傳輸它。數(shù)據通信的基本概念（1）數(shù)據數(shù)據可分為模擬數(shù)據和數(shù)字數(shù)據兩種。模擬數(shù)據是指在某個區(qū)間產生的連續(xù)值，例如，聲音、圖像、溫度、壓力。數(shù)字數(shù)據指的是取值范圍是離散的變量或者數(shù)值。數(shù)字數(shù)據更容易利用計算機進行存儲、處理和傳輸。因此，人們利用不同編碼方法將模擬數(shù)據表示成由0和1組成的數(shù)字數(shù)據。（2）信號信號（Signal）是一種可以覺察的脈沖（如電壓、電流、磁場強度等），通過它們可以傳達信息。也可以說，信號是運載數(shù)據的工具，是數(shù)據的載體。在計算機網絡中，一般采用電信號來傳輸數(shù)據，如無線電波、電話網中的電流等。

在計算機網絡傳輸中，電信號可以分為模擬信號和數(shù)字信號，兩者在一定條件下可以相互轉化。兩種信號相互轉化的設備稱為調制解調器。將數(shù)字信號通過調制轉化為模擬信號，而模擬信號通過解調轉化為數(shù)字信號。（2）信號（3）信道信道（Channel）是數(shù)據傳輸?shù)耐罚谟嬎銠C網絡中信道分為物理信道和邏輯信道。物理信道指用于傳輸數(shù)據信號的物理通路，它由傳輸介質與有關通信設備組成；邏輯信道指在物理信道上傳輸數(shù)據信號的邏輯通道。邏輯信道是人為定義的，表示實際傳送的不同種類信息的通道。（4）帶寬帶寬（Bandwidth）是指信道可以傳輸信號的最高頻率與最低頻率之差，其單位為赫茲（Hz）。當通信線路用來傳送數(shù)字信號時，帶寬就表示數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據傳輸速率”，單位是bps。（5）誤碼率誤碼率（SymbolErrorRatio）是衡量數(shù)據在規(guī)定時間內數(shù)據傳輸精確性的指標。誤碼率=傳輸中的誤碼/所傳輸?shù)目偞a數(shù)×100%。各種不同規(guī)格的設備，均有嚴格的誤碼率標準，在計算機通信中，誤碼率一般要求小于10-6，即平均每傳輸1Mbit，允許有1bit出錯。網絡中所使用的數(shù)據交換技術主要包括報文交換電路交換分組交換數(shù)據交換技術多路復用技術是把多個低速信道組合成一個高速信道的技術，它可以有效地提高數(shù)據鏈路的利用率，也就是使得網絡干線可以同時運載大量的語音和數(shù)據傳輸。多路復用技術多路復用技術主要分為4種頻分多路復用波