网络协议的概念和网络拓扑结构

2019-12-17 12:59 标签: 网络协议的概念和网络拓扑结构

1、网络协议的概念

通俗地说,网络协议就是网络之间沟通、交流的桥梁,只有相同网络协议的计算机才能进行信息的沟通与交流。从专业角度定义,网络协议是计算机在网络中实现通信时必须遵守的约定,也就是通信协议(Protocol)。主要是对信息传输的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等作出规定并制定出标准。常见的协议有以下几种:

(1)TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol,传输控制协议/网际协议)协议。在实际应用中,最重要的是TCP/IP协议,它是目前最流行的商业化的协议,也是因特网使用的协议。相对于OSI,它是当前的工业标准或"事实的标准",在1974年由Kahn提出的。它从下至上分为四个层次:物理链路层、网络层、运输层、应用层。

(2)HTTP(HyperTextTransferProtocol,超文本传输协议)协议。它是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示等。HTTP是一个应用层协议,由请求和响应构成,是一个标准的客户端/服务器模型。它的主要特点是:

①灵活

HTTP允许传输任意类型的数据对象。

②无状态

是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。反之,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

③无连接

无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

④简单快速

客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。

⑤支持客户/服务器模式

(3)SMTP(SimpleMailTransferProtocol,简单邮件传输协议)协议。是一种提供可靠且有效电子邮件传输的协议。SMTP是建立在FTP文件传输服务上的一种邮件服务,主要用于传输系统之间的邮件信息并提供与来信有关的通知。SMTP目前已是事实上的在Internet传输E-Mail的标准,是一个相对简单的基于文本的协议。在其之上只要指定了一条消息的一个或多个接收者(在大多数情况下被确定是存在的),然后消息文本就传输了。

SMTP重要特性之一是其能跨越网络传输邮件。通常,一个网络可以由因特网上TCP可相互间访问的主机、防火墙分隔的TCP/IP网络上TCP可相互访问的主机,以及其他LAN/WAN中的主机利用非TCP传输层协议组成。使用SMTP,可实现相同网络上处理机之间的邮件传输,也可通过中继器或网关实现某处理机与其他网络之间的邮件传输。

(注意:SMTP是一个"推"的协议,它不允许根据需要从远程服务器上"拉"来消息。要做到这点,邮件客户端必须使用POP3或IMAP。)

2、网络拓扑结构

拓扑结构是计算机网络的重要特性。从拓扑学的观点看,网络是由一组节点(Node)和连接节点的链路(Link)组成。在计算机网络中,计算机作为节点,连接计算机的通信线路作为链路,形成计算机的地理分布和互联关系上的几何构形。这种计算机与链路之间的拓扑关系,称为计算机网络的拓扑结构。计算机网络的拓扑结构主要有以下几种。

1)、总线型

通过一条传输线路将网络中所有节点连接起来。网络中各节点都通过总线进行通信,在同一时刻只能允许一对节点占用总线进行通信。

优点:结构简单,容易实现,易维护和扩充。

缺点:故障检测比较困难。

2)、星型

每个节点都由一个单独的通信线路与中心节点连接。中心节点控制全网的通信,任何两节点之间的通信均要通过中心节点。

优点:结构简单,实现容易,便于管理。

缺点:中心节点是全网可靠性的瓶颈,中心节点一旦出现故障会造成全网的瘫痪。

3)、环型

各节点通过通信线路组成闭合环型。环中数据沿一个方向传输。

优点:结构简单,实现容易,传输延迟确定。

缺点:每个节点与连接节点之间的通信线路都成为网络可靠性瓶颈。环中任何一个节点出现线路故障,都可能造成网络瘫痪。

4)、树型

可看成是星型拓扑结构的扩展。节点按层次进行连接,信息交换主要在上、下节点之间进行,相邻及同层节点之间一般不进行数据交换或数据交换量小。适用于汇集信息的应用要求。

5)、网状

节点之间的连接是任意的,没有规律。目前实际存在和使用的远程计算机网络的拓扑基本上都采用了网状拓扑结构。

优点:系统可靠性高。

缺点:结构复杂,必须采用路由选择算法与流量控制方法。

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