计算机网络各层的设计问题

计算机网络的分层方法存在许多设计问题。一些主要的设计问题如下：

可靠性

网络信道和组件可能不可靠，导致数据传输过程中出现比特丢失。因此，一个重要的设计问题是确保传输的信息不会失真。

可扩展性

网络在不断发展。网络规模不断扩大，导致拥塞。此外，当新技术应用于新增组件时，可能会导致兼容性问题。因此，设计应确保网络具有可扩展性，并能够适应此类添加和更改。

寻址

在特定时间，大量计算机之间会传输无数的消息。因此，应该存在一个命名或寻址系统，以便每一层都能识别每条消息的发送方和接收方。

错误控制

不可靠的信道会在通信的数据流中引入许多错误。因此，各层需要商定通用的错误检测和纠错方法，以便在数据包传输过程中保护数据。

流量控制

如果发送方产生数据的速率高于接收方接收数据的速率，则接收方可能会发生溢出。因此，需要实现适当的流量控制机制。

资源分配

计算机网络以网络资源的形式为最终用户提供服务。主要的设计问题是为进程分配和释放资源。分配/释放应确保主机之间干扰最小，并优化资源使用。

统计复用

为每条消息分配一条专用路径在从源到目的地的传输过程中是不可行的。因此，需要对数据信道进行复用，以便为每个主机分配一部分带宽或时间。

路由

从源到目的地可能存在多条路径。路由涉及在所有可能的路径中选择一条最优路径，以考虑成本和时间。网络系统中使用了多种路由算法。

安全

数据通信的一个主要因素是防御窃听和秘密更改消息等威胁。因此，应该有足够的机制来防止通过身份验证和加密对数据进行未经授权的访问。

更新于： 2023年9月12日

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