第1章2：网络体系结构.ppt

计算机网络 计算机科学与技术学院 王猛 第2章网络体系结构 2.1 计算机网络的体系结构2.1.1 计算机网络体系结构的形成 相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。 “分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。 划分层次的概念举例 计算机 1 向计算机 2 通过网络发送文件。 可以将要做的工作进行如下的划分。 第一类工作与传送文件直接有关。 确信对方已做好接收和存储文件的准备。 双方协调好一致的文件格式。 两个计算机将文件传送模块作为最高的一层 。剩下的工作由下面的模块负责。 两个计算机交换文件 再设计一个通信服务模块 再设计一个网络接入模块 邮政系统分层模型 多层通信示例：中德教师之间的讨论 分层的好处 各层之间是独立的。 灵活性好。 结构上可分割开。 易于实现和维护。 能促进标准化工作。 层数多少要适当 若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。 层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。 计算机网络的体系结构 计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。 体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。 实现(implementation)是遵循这种体系结构的前提下用何种硬件或软件完成这些功能的问题。 体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。 2.1.2 OSI 与 TCP/IP体系结构 关于开放系统互连参考模型OSI/RM ISO/OSI RM各层之间的关系 ISO/OSI RM中各层的主要功能 ISO/OSI RM中各层的主要功能 ISO/OSI RM中各层的主要功能 ISO/OSI RM中各层的主要功能 ISO/OSI RM中各层的主要功能 ISO/OSI RM中各层的主要功能 ISO/OSI RM中各层的主要功能 TCP/IP 四层协议的表示方法举例 IP over Everything IP 可应用到各式各样的网络上 1.6.3 五层协议的体系结构 TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。 最下面的网络接口层并没有具体内容。 因此往往采取折中的办法，即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种只有五层协议的体系结构 。 五层协议的体系结构 应用层(application layer) 运输层(transport layer) 网络层(network layer) 数据链路层(data link layer) 物理层(physical layer) 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 应用层(application layer) 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据 计算机 1 向计算机 2 发送数据(演示) 2.1.4 实体、协议、接口、服务和服务访问点 实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程，多数情况下指某个特定的模块。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 语法 数据与控制信息的结构或格式 。 语义 需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。 时序 事件实现顺序的详细说明。 实体、协议、接口、服务和服务访问点（续） 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。 要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。 本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。 下面的协议对上面的服务用户是透明的。 实体、协议、接口、服务和服务访问点（续） 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。 服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。 多层通信的实质 对等层实体之间虚拟通信 下层向上层提供服务 实际通信在最底层完成 实体、协议、接口、服务和服务访问点（续） 接口（interface）：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的原语操作及