分层原则与计算机网络体系结构

"本资源是一份关于计算机网络原理的教案PPT，由胡鸣老师在武汉纺织大学数学与计算机学院授课。内容涵盖了计算机网络的基本概念、发展历程、网络模型以及两种典型的标准框架——OSI/RM模型和TCP/IP协议族。其中，重点强调了网络分层设计的原则，包括不同层次的抽象分层、明确的功能定义、国际标准制定、减少跨接口通信以及层数的适宜性。此外，还介绍了网络环境的需求，如资源共享、硬件和软件共享、计算能力共享、数据共享以及物理系统控制和信息采集等应用。" 在计算机网络中，分层原则是设计和理解网络协议的基础。这一原则旨在通过将复杂的网络功能划分为独立的层次，使得每一层都能专注于特定的任务，从而简化设计、实现和维护。具体来说，每层都应具有清晰界定的功能，例如物理层负责数据的传输，而应用层则处理用户交互。此外，分层还有助于标准化，因为每层的接口定义可以成为国际标准，促进不同厂商间的兼容性。 网络的发展经历了多个阶段，从最初的资源共享需求到后来的分布式计算和数据共享。资源共享是网络形成的初衷，包括硬件、软件、数据和计算能力的共享，这些都极大地降低了成本并提高了效率。例如，计算能力共享早期表现为多用户共享大型机，而现在则演变为分布式计算、集群、网格和云计算。 网络模型是理解网络工作方式的关键，如OSI/RM模型（开放系统互连参考模型）和TCP/IP协议族。OSI模型分为七层，从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，而TCP/IP协议族则简化为四层：网络接口层、网络层、传输层和应用层。这两种模型各有优缺点，例如，OSI模型理论性强，但实际应用中TCP/IP更为普遍。 在实际应用中，数据共享已成为跨平台协作的必需，这要求数据能够独立于特定系统进行访问和交换。此外，物理系统控制和信息采集在自动化和物联网领域扮演着重要角色，通过远程控制和传感器网络实现智能管理。 这份教案PPT深入浅出地介绍了计算机网络的基本原理，包括其历史背景、核心设计原则以及标准化模型，对于学习和理解网络技术具有很高的价值。