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互联网有哪几个结构(互联网的三大基本组成)

来源:原点资讯(www.yd166.com)时间:2023-11-16 21:50:55作者:YD166手机阅读>>

1. 互联网的基本概念

计算机网络: 计算机网络是由一些通用的、可编程的硬件互连而成。
互联网: 互联网是由众多异构网络相互连接而成的计算机网络,是网络的网络。
因特网: 因特网特指全球最大的互联网(Internet)。
  自20世纪60年代起,多个采用分组交换技术的网络相继问世,如美国的APPAnet和ALOHOnet、法国的Cyclades、英国的EPSS等网络。为了将多个异构网络连接起来,实现网络互联,APPA提出并实现了互联网协议(IP)和传输控制协议(TCP)。
  随着网络技术的发展,越来越多的网络利用TCP/IP连接在一起,组成互联网。在互联网中,将网络连接在一起的设备称为路由器。目前,互联网的概况如图1所示。

互联网有哪几个结构,互联网的三大基本组成(1)

图1 互联网概况

  连接到互联网上的个人计算机、服务器、智能手机、智能家电、智能可穿戴装备、网络摄像头、汽车以及各种网络传感器等都称为主机。互联网上进行通信的主体是运行在主机上的程序,即进程。
  在互联网上,进程之间的通信是一个复杂的问题。为了降低网络设计的复杂性,互联网按照“分层”的方法进行设计。分层可以将庞大而复杂的问题转化为若干个较小的、较易处理的局部问题。
  分层后,每层协议可以利用下一层提供的服务,独立地解决本层的问题,完成本层的功能,并向上一层提供服务。在互联网中,可以用实体表示发送或接收报文的硬件或软件进程,将对等层上的实体称为对等实体。协议的实质上是两个对等实体间进行通信的规则的集合。

2. 五层协议栈及主要协议

  所谓网络体系结构就是层和协议的集合。互联网体系结构采用五层协议栈,自顶向下分别是应用层、传输层、网络层和数据链路层和物理层,如图2所示。

互联网有哪几个结构,互联网的三大基本组成(2)

图2 互联网的五层协议栈

  互联网体系结构中各层包含的主要协议如图3所示。

互联网有哪几个结构,互联网的三大基本组成(3)

图3 互联网体系结构中各层的主要协议

3. 各层协议的功能和作用范围

  互联网体系结构中各层的主要功能如下:
  应用层是互联网体系结构中的最高层。应用层的主要任务是通过进程间的通信解决某一类应用问题。不同的网络应用需要定义不同的应用层协议。
  传输层是互联网中面向通信部分的最高层。运输层的主要任务是向应用进程提供端到端的逻辑通信服务。
  网络层是互联网体系结构中最重要的一层,互联网的分组交换功能就由网络层实现。网络层的主要任务是向上层提供主机到主机的通信服务。
  数据链路层协议是每个网络内部的协议,互联网上的各种网络可以采用不同的数据链路层协议。数据链路层的主要任务是提供相邻结点间的通信服务。
  物理层的协议和实际的传输介质相关。物理层的主要任务是透明的传输比特流,即将“0”和“1”转换成电信号或光信号在传输介质上传输。
  互联网体系结构中面向通信的各层协议的作用范围如图4所示。

互联网有哪几个结构,互联网的三大基本组成(4)

图4 面向通信的各层协议的作用范围

  传输层协议的作用范围是发送方进程与接收方进程之间。网络层IP协议的作用范围是源主机与目的主机之间。数据链路层协议的作用范围是相邻的两个结点之间。

4. 结论

  通过以上分析可以发现,互联网体系结构中的应用层解决具体的应用问题,物理层解决信号的编码和调制等问题,传输层、网络层和数据链路层解决一定范围内的通信问题,这种设计与互联网的实际情况(图1)相吻合,是非常合理的设计方案。

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