計算機網路各層的設計問題有哪些？

在裝置之間進行資料交換時，通訊過程需要具備以下要素來管理這些交換過程的因素：

物理資料編碼

兩個裝置之間交換的資料是透過使用電訊號進行物理傳輸的，並且考慮了特定的編碼方法。為了使兩個系統能夠準確地交換資料，它們應該一致地執行和轉換攜帶資料的電訊號。

多路複用

這為各種不相關的通訊提供了並行連線。

傳輸介質

這些問題涉及所使用的介質型別（光纖、銅線、無線等），由所需的頻寬、抗噪聲性和衰減特性決定。

流量控制

資料通訊過程分配記憶體資源，通常稱為互動緩衝區，以促進通訊和資料接收。它可以防止快速傳送方用資料淹沒緩慢接收方。需要接收方的某種反饋。

識別傳送方和接收方的機制

某些地址既包括機器也包括程序，以確定攜帶資料的訊號是為自己設計的，還是網路上的另一臺計算機或廣播（一條傳送給所有系統的訊息）。

錯誤控制

接收端在收到資料後也應該能夠處理和識別損壞。如果有的話，這種損壞可能是由於噪聲或電磁干擾造成的。

邏輯通道

協議應為每個連線提供至少兩個邏輯通道。

訊息排序

訊息被分成片段並在通訊前進行檢查。必須有一個結構在接收端將它們重新排序。這些資料包可能採取多種路由到達目標系統，因此不一定是有序的。

路由

路由方法依賴於在路由器和伺服器中執行多個協作階段，其主要目的是能夠將資訊智慧地傳遞到其最終目的地。資料網路可以在任何兩個部門之間發揮作用，無論它們是否都屬於同一個網路，如下面的圖表所示：

程序間對話控制

當兩個軟體在資料網路中註冊時，它們會在它們之間建立一個會話。因此，它需要控制它們之間的資料流以及在會話期間的資料流管理。這取決於所涉及應用程式的性質；對話型別可以是全雙工、半雙工或單工通訊模式。

會話恢復

另一個面向應用程式的關注點是能夠以最小的代價可靠地從故障中恢復。這可以透過支援檢查點格式來實現，允許從之前的檢查點恢復操作。

表示問題

當兩個或多個通訊軟體在多個平臺上執行時，另一個關注點是它們交換的資訊語法之間的差異。

Ginni

更新於：2021年5月4日

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