⑴计算机网络的体系结构

计算机网络的体系结构

计算机网络体系结构主要关注三个方面：网络协议如何分层、各协议层以及各层之间的接口。 以下是我整理的计算机网络架构，请仔细阅读！

1、计算机网络架构的层次化思想

首先你需要有一个对计算机网络的理解模糊。 了解---计算机网络是一个非常复杂的系统⊙﹏⊙。 查看您的计算机上有多少服务。 这些服务有许多不同的协议，即使是初学者也可能无法理解。 可想而知，对于那些计算机科学家（我想当时一定有很多从事通信域的工程师）来说，这只是一个猜测，如果对这段历史感兴趣，可以参考的《互联网时代》。 ），可以设计网络架构。 这也是非常困难的，复杂度也不高。

也许你从来没有学过汇语言（AssemblyLanguage），所以请自行查资料。 如果你学过汇语言，不管你擅与否，从第一次接触语言的时候你就会有这样的感觉——这是什么东西。 然后，随着历史的发展，出现了基于Fortran、Basic、C等汇语言的结构化程语言。 这些结构化程语言与上一代不同的地方在于“”这个概念的出现。 函数”正如书中提到的。 从那时起，码发生了质的变化。 自上而下、分而治之是结构化程的核心思想。

同样，这也是计算机网络的一个想法。 计算机网络体系结构可以为一个大型的面向过程的程序。 如果所有的东西都写在一个主函数中，那么最终程序会变得很别扭，你不知道自己在写什么，这大大增加了程序设计和程序维护的复杂性。 换句话说，计算机网络不采用分而治之的思路，协调性差，设计复杂度高，网络通信出错的可能性急剧增加。 为此，计算机网络架构“分层”的思想诞生了。

“分层”的思想通常称为“分而治之”。 阿帕网设计中提出的“分层”方法可以将大型复杂的计算机网络问题转化为多个部问题，并且这些部问题可以通过研究一一解决，然后可以在计算机之间进行通信。

2、OSI/RM模型与TCP/IP协议族的竞争

1.OSI/RM

OSI/RM是英文的写名缩写OpenSystemInterconnectionReferenceModel，中文译为“开放系统互连的基本参考模型”。 1983年，ISO发布正式文件后，所谓的七层协议体系诞生了。

​2.TCP/IP

​TCP/IP不是一个单一的协议，而是一组协议。 它分为四层：应用层、传输层、互联网层、网络接口层。

OSI/RM与TCP/IP协议PK失败排查原因时，我认为主要有以下几点：

1）OSI各层协议之间/RM模型具有重叠的功能。 就像你写代码的时候，出现重复的代码，老板想你们两个耳。 赚钱有那么容易吗？_→。

【2)OSI/RM模型层数过多。 换句话说，要实现网络连接，需要相对更多的硬件和软件。 此外，如果到处传输太多数据，运营效率也会降低。

　3）OSI/RM可以成为通信域的专家。 实现这一点比TCP/IP昂贵得多。

基于这些事实，TCP/IP已成为事实上的而非法律的际标准。

3.应用分层系统网络的原因总结

1）并非所有设备都需要这么多层。 计算机网络中的不同设备执行不同的任务并需要不同的功能。 除了计算机网络边缘的端系统需要全部协议层外，计算机网络的其余核心部分不需要太多的协议层。 而且可以想象，多增加一层就意味着需要更多的硬件和软件，成本也会增加。

PS：这里两张图只是为了说明三层交换机的价格比两层交换机高。 定价取决于品牌和带宽等因素。

2）各个设计层相对独立地执行功能。 层设计（硬件和软件设计）完成后，只需要提供上游接口供上层调用即可。 这样做的好处是类似于程中函数的模块化设计。 我们只需要知道专家设计的库函数的API即可。 我们不需要开发特定的软件来写同样高质量的代码。 为代码搬运工服务。

3)更好的模块协议级别。 哪个更好？块印和单元印的区别。 如果某一层的技术发生变化，只要各层之间的接口不变，该层提供的服务只需要修改（添加和修改）即可。 想想这可以节多少钱。 就像如果你的电脑屏幕坏了，你就无法购买新电脑一样。

4）降低网络部署和维护的难度。 如果该服务不再可用，请检查提供该服务的层，而无需从开始。

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⑵计算机网络--网络体系结构

计算机网络的世界就像一座复杂而有序的城堡，由网络类别、体系结构和协议构建而成。 其基石是网络协议，它由语法、语义和同步三个关键要素组成，它们就像语言的规则一样，保证了数字世界中数据的顺利交换。 该协议既有便于类理解的文本描述，又有计算机可执行的逻辑，以实现数据交换的精确执行。

层次结构的魅力与挑战：早期的阿帕网采用了层次结构的设计。 这种分层结构的优点是显而易见的，例如提高了独立性、灵活性以及标准化和维护的便利性。 然而，分层设计的缺点也不容忽。 职能重叠可能会导致效率下降并增加不必要的开销。

架构的精确定义和实际问题：网络架构的核心是明确功能边界，但硬件和软件的实现往往成为另一个必须独立解决的问题。 如何在理论与实践之间找到平衡，是建筑设计师面临的挑战。

五层协议的集成和实用选择：OSI模型曾经有复杂的七层结构，而TCP/IP因其简单实用而广泛流行。 五层结构巧妙地结合了两者的优点，使得应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层分工明确，各司其职。

从应用到物理的数据历程：从应用层的DNS、HTTP、SMTP等服务，经过传输层的TCP、UDP，保证数据传输以不同的方式。 网络层的IP负责数据报的路由，而数据链路层负责帧的传输，物理层保证比特的正确传输，无论是同步还是电压控，都至关重要。

数据之旅并非一帆风顺。 链路层的控信息保证数据的完整性和错误检测，而物理层则保证比特级通信的准确性。 。 每层对控信息进行剥离和处理，形成协议数据单元，路由器根据这些信息灵活转发数据。

在OSI模型中，协议栈的层次结构就像一座信息桥梁。 用户只需关注数据的交换，无需深入了解底层的复杂流程。 设备、协议、服务和服务接入点的交互共同构建了开放系统互连的复杂架构。

虽然设备、协议和服务都有明确的定义，但实际应用中的网络协议必须考虑各种异常情况，例如错误处理和冗余连接等。 在TCP/IP架构中，应用程序可以直接使用底层服务，这简化了开发员的角。 IP协议是核心中的核心，就像沙漏里的液体一样，驱动着数据流。