层次结构是一种广泛应用于计算机科学、软件工程、网络通讯等领域的系统设计方法。
通过将系统划分为多个层次,每个层次负责特定的功能,可以有效地实现系统的模块化、可扩展性和可维护性。
在层次结构中,关键组件与技术起着至关重要的作用,它们支撑着整个系统的运行和性能。
本文将针对层次结构中的关键组件与技术进行深入解析,包括子目标层和方案层的多层设计。
层次结构是一种将系统按照功能划分为多个层次的设计方法。
每个层次都承载着特定的功能和责任,层次之间通过明确的接口进行通信和数据交换。
这种设计方式有助于实现系统的模块化,使得系统的开发、维护和升级更加便捷。
层次结构中的关键组件和技术包括数据层、逻辑层、表示层等,以及子目标层和方案层的多层设计。
数据层是层次结构中的基础层次,负责数据的存储和管理。
这一层次的关键技术包括数据库设计和优化、数据存储技术、数据访问控制等。
数据层的设计直接影响到系统的性能和稳定性,因此,选择合适的数据存储技术和管理方法至关重要。
逻辑层是层次结构中的核心层次,负责处理系统的业务逻辑。
这一层次的关键技术包括业务规则的实现、算法设计、事务处理等。
逻辑层的设计直接影响到系统的功能和性能,因此,需要充分考虑系统的需求和特点,进行合理的逻辑设计。
表示层是层次结构中的用户接口层次,负责与用户进行交互。
这一层次的关键技术包括用户界面设计、交互设计、前端开发等。
表示层的设计直接影响到用户的体验和满意度,因此,需要充分考虑用户的需求和习惯,设计出友好、易用的用户界面。
在层次结构中,子目标层和方案层都可以有多层设计。
子目标层是对系统功能的进一步划分,将大的功能模块拆分为更小的子目标,有助于实现系统的模块化和解耦。
方案层则是针对每个子目标的具体实现方案,可以根据实际需求进行多层次的设计。
多层设计可以带来诸多优势,如提高系统的可扩展性、可维护性、性能等。
通过合理的设计和优化,可以使系统的每个层次都承担特定的功能和责任,降低系统复杂度,提高开发效率。
同时,多层设计也有助于实现系统的负载均衡和容错性,提高系统的稳定性和可靠性。
在层次结构中,还涉及到许多关键技术,如分布式技术、云计算技术、大数据技术、人工智能技术等。
这些技术在现代系统中发挥着越来越重要的作用,为系统提供了强大的支持和保障。
分布式技术可以实现系统的负载均衡和容错性,提高系统的性能和可靠性。
在层次结构中,分布式技术可以应用于各个层次,如数据层的分布式存储和访问控制、逻辑层的分布式计算和处理等。
云计算技术可以为系统提供弹性、可扩展的计算能力。
通过云计算技术,可以实现系统的快速部署和扩展,提高系统的灵活性和可维护性。
大数据技术可以实现海量数据的存储和分析,为系统提供强大的数据支持。
在层次结构中,大数据技术可以应用于数据层的优化和数据分析等方面。
人工智能技术可以为系统提供智能的决策和支持。
通过人工智能技术,可以实现系统的自动化和智能化,提高系统的效率和性能。
层次结构中的关键组件与技术是实现系统模块化、可扩展性和可维护性的重要保障。
通过对关键组件和技术的深入解析,可以更好地理解层次结构的设计原理和实现方法。
同时,子目标层和方案层的多层设计也是实现系统高效、稳定、可靠的重要手段。
随着技术的不断发展,层次结构将继续发挥重要作用,为系统的设计和实现提供强大的支持和保障。
ISO/IEC 是 国 际 标 准 化 组 织 和 国 际 电 工 委 员 会 的 英 文 缩 写, 它 是 致 力 于 国 际 标 准 的、 自 愿 和 非 赢 利 的 专 门 机 构。 最 著 名 的OSI 标 准 是ISO/IEC 7498, 亦 称 为X.200 建 议。 该 体 系 结 构 标 准 定 义 了 异 质 系 统 互 联 的 七 层 框 架, 也 称 为OSI 参 考 模 型。 基 于 此 框 架, 各 协 议 规 范 可 进 一 步 详 细 地 规 定 每 一 层 的 功 能, 而 每 一 层 使 用 下 层 提 供 的 服 务, 并 向 其 上 一 层 提 供 服 务。 ---- ★ 物 理 层(Physical Layer)---- 提 供 机 械、 电 气、 功 能 和 过 程 特 性。 如 规 定 使 用 电 缆 和 接 头 的 类 型, 传 送 信 号 的 电 压 等。 在 这 一 层, 数 据 还 没 有 被 组 织, 仅 作 为 原 始 的 位 流 或 电 气 电 压 处 理。 ---- ★ 数 据 链 路 层(Data Link Layer)---- 实 现 数 据 的 无 差 错 传 送。 它 接 收 物 理 层 的 原 始 数 据 位 流 以 组 成 帧( 位 组), 并 在 网 络 设 备 之 间 传 输。 帧 含 有 源 站 点 和 目 的 站 点 的 物 理 地 址。 ---- ★ 网 络 层(Network Layer)---- 处 理 网 络 间 路 由, 确 保 数 据 及 时 传 送。 将 数 据 链 路 层 提 供 的 帧 组 成 数 据 包, 包 中 封 装 有 网 络 层 包 头, 其 中 含 有 逻 辑 地 址 信 息 — — 源 站 点 和 目 的 站 点 地 址 的 网 络 地 址。 ---- ★ 传 输 层(Transport Layer) 提 供 建 立、 维 护 和 取 消 传 输 连 接 功 能, 负 责 可 靠 地 传 输 数 据。 ---- ★ 会 话 层(Session Layer)---- 提 供 包 括 访 问 验 证 和 会 话 管 理 在 内 的 建 立 和 维 护 应 用 之 间 通 信 的 机 制。 如 服 务 器 验 证 用 户 登 录 便 是 由 会 话 层 完 成 的。 ---- ★ 表 示 层(Presentation Layer)---- 提 供 格 式 化 的 表 示 和 转 换 数 据 服 务。 如 数 据 的 压 缩 和 解 压 缩, 加 密 和 解 密 等 工 作 都 由 表 示 层 负 责。 ---- ★ 应 用 层(Application Layer)---- 提 供 网 络 与 用 户 应 用 软 件 之 间 的 接 口 服 务。 TCP/IP协议TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。 传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。 该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。 这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。 而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。 这4层分别为:应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。 传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。 网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。
OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型,他是一个定义的非常好的协议规范。 OSI模型有7层结构,每层都可以有几个子层。 下面我简单的介绍一下这7层及其功能。 OSI的7层从上到下分别是7 应用层6 表示层5 会话层4 传输层3 网络层2 数据链路层
1. 关于计算机网络的定义。 答:广义的观点:计算机技术与通信技术相结合,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统;资源共享的观点:以能够相互共享资源的方式连接起来,并且各自具有独立功能的计算机系统的集合;对用户透明的观点:存在一个能为用户自动管理资源的网络操作系统,由它来调用完成用户任务所需要的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样对用户是透明的,实际上这种观点描述的是一个分布式系统。 2. 计算机网络的拓朴结构。 答:计算机网络采用拓朴学的研究方法,将网络中的设备定义为结点,把两个设备之间的连接线路定义为链路。 计算机网络也是由一组结点和链路组成的的几何图形,这就是拓朴结构。 分类:按信道类型分,分为点---点线路通信子网和广播信道的通信子网。 采用点——点连线的通信子网的基本结构有四类:星状、环状、树状和网状;广播信道通子网有总线状、环状和无线状。 3. 计算机网络的体系结构 答:将计算机网络的层次结构模型和分层协议的集合定义为计算机网络体系结构。 4.计算机网络的协议三要素答:三要素是:1,语法:关于诸如数据格式及信号电平等的规定;2,语义:关于协议动作和差错处理等控制信息;3,定时:包含速率匹配和排序等。 5.OSI七层协议体系结构和各级的主要作用答:七层指:由低到高,依次是物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。 各层作用分别是:物理层:向上与数据链路层相连,向下直接连接传输介质。 提供一些建立、维持和释放物理连接的方法,以便能在两个或多个数据链路实体间进行数据位流的传输。 数据链路层:通过差错控制、流量控制等,将不可靠的物理传输信道变成无差错的可靠的数据链路。 将数据组成适合正确传输的帧形式的数据单元,对网络层屏蔽物理层的特性和差异,使高层协议不必考虑物理传输介质的可靠性问题。 网络层:决定数据在通信子网中的传送路径,控制通信子网中的数据流量并防止拥塞等,提供建立、维护和终止网络连接的手段。 网络层是通信子网的最高层。 传输层:为源主机到目的主机提供可靠的、有效的数据传输,这种传输与网络无关,传输层是独立于物理网络的。 其上层协议不必了解实际网络,就可将数据安全可靠地传送到目的地。 会话层:建立、维护和同步进行通信的高层之间的对话。 服务主要是:协调应用程序之间的连接建立和中断;为数据交互提供同步点;协调通信双方谁可在何时发送数据;确保数据交换在会话关闭之前完成等。 表示层:把源端机器的数据编码成适合于传输的比特序列,传送到目的端后再进行解码,在保持数据含义不变的条件下,转换成用户所理解的形式。 应用层:为用户的应用进程访问OSI环境提供服务。 6.TCP/IP协议体系结构答:TCP/IP是一个协议系列,目前已饮食了100多个协议,用于将各种计算机和数据通信设备组成计算机网络。 TCP/IP协议具有如下特点:1,协议标准具有开放性,其独立于特定的计算机硬件与操作系统,可以免费使用;2,统一分配网络地址,使得整个TCP/IP设备在网络中都具有惟一的IP地址。 分层:应用层(SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others)、传输层(TCP,UDP)、互联层(IP,ICMP, ARP, RARP)、主机——网络层(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。 传输控制协议TCP:定义了两台计算机之间进行可靠数据传输所交换的数据和确认信息的格式,以及计算机为了确保数据的正确到达而采取的措施。
这是网络基础了,有兴趣的参阅资料。 如:我用自己的语言解释一下: ISO的OSI七层模型,只是国际标准组织商议制定的,理论上的模型。 实际上的各种网络,并没有这么多。 比如现在Internet流行的TCP/IP协议,就只有四层。 应用层、传输层、互连网络层、网络接口层。 分层的目的是为了编程、设计硬件软件方便,下层为上层服务,而上层调用下层来完成工作。 每个开发协议的人,只要按标准,专心做好自己这层,这一层的修缮和改进,不会影响整体,不影响其它层的开发和工作。 SQL SERVER是一个支持网络的程序(DBMS数据库管理系统), 而SQL是结构化查询语言,负责将我们的查询命令转化成具体的查询动作,它是工作在会话层的。 发送电子邮件为例: 如OUTLOOK软件,是应用层; 应用软件将你写的邮件分解成一个个的数据包,发送出去,就得调用下层“传输层”;本层电子邮件可以使用SMTP、POP等协议; 传输层的程序为了发送某数据包,它要知道把数据从哪个IP地址,送到另外某个IP,这中间的过程,由下层“网络层”来完成。 (互连网络层,如IP层); 而网络层为了将数据送到目的地,得经过一个一个的网卡、网线、路由器吧,得将数据转化成一个个的电子信号或者声音信号或者光信号,具体怎么做,看它的下层“网络接口层”了; 网络接口层就牵涉到具体的网卡设计,信号转换等技术了。 累……………… 用电脑的人才不需要管这么多呢,各种程序、网络设备自动就在眨眼间完成了。 说完了,对你有帮助吗?
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