信息技术选修网络模块第二节计算机网络体系结构.docVIP

1.2计算机网络体系结构 学习目标： 了解计算机网络体系结构的概念 掌握开放系统互连（OSI）参考模型，了解各层的功能 掌握计算机网络通信协议的几个概念 重点：掌握开放系统互连（OSI）参考模型 难点：了解OSI模型中各层的功能 课堂引入： 网络体系结构提出的背景——计算机网络的复杂性、异质性。 不同的通信介质——有线、无线等 不同种类的设备——主机、路由器、交换机、复用设备等 不同的操作系统——unix、linux、windows等 不同的软硬件、接口、通信约定 不同的应用环境——固定、移动 不同种类业务——分时、交换、实时 宝贵的投资和积累——有形、无形 用户业务的延续性——不允许出现大的跌宕起伏 对于复杂的网络系统，用什么方法能合理地组织网络结构，达到： 结构清晰 简化设计与实现 便于更新和维护 较强的独立性和适应性 解决：分而治之 一个生活中的例子：空中旅行的组织 层次的观点： 每层实现一种特定的服务 通过自己内部的功能 依赖自己的下一层提供服务 新课讲授: 计算机网络体系结构 计算机网络中也次啊用了分层的方法——把复杂的问题划分成为若干个较小的、单一的局部的问题，在不同层次上予以解决。 计算机网络体系结构是对计算机网络及其部件所完成功能的比较精确地定义。它从“功能”角度描述计算机网络的结构，是“层次”和“协议”的集合。 层次结构方法的优点： 独立性强——耦合程度低 上层只需要了解下层通过层间接口提供什么服务 适应性强 只要服务和接口不变，每层的实现方法可任意改变 易于实现和维护 把复杂的系统分解成若干个设计范围小。功能简单的单元。 开放系统互连参考模型（OSI） 为了促进计算机网络的标准化工作，国际标准化组织（ISO）制定了一个计算机网络体系结构的标准：开放系统互连参考模型（OSI） OSI协议将网络数据通信所需功能分为7个层次 层 名称 功能 7 应用层 提供各种应用：文件传输、电子邮件、万维网、远程登录等 6 表示层 数据转换、压缩与解压缩、加密与解密 5 会话层 建立传输规则、传输约定 4 运输层 分组、流量控制、差错与错误处理 3 网络层 确定传送地址，选择传输路径 2 数据链路层 信号同步、差错校验（CRC）、流量控制 1 物理层 传输信息的介质、将数据以实体呈现并传输的规格、接插件的规格 OSI（Open System Interconnect Reference Model）开放系统互连参考模型 接口是一个系统内部两个相邻层间的一组约定，反映了相邻层之间的关系，简单地说，接口是系统内部的纵向约定，它包括下一层向上一层提供哪些服务，而上一层如何使用这些服务，它利用下一层提供的服务来实现自身的功能并向上一层提供增值服务。 计算机网络通信协议的几个概念 计算机网络通信协议是用来定义并实现网络通信的一组规则和参数。通常由语义、语法和交换规则三部分组成 语义：规定通信双方彼此准备“讲什么”即确定协议元素的类型 语法：规定通信双方彼此之间“如何讲”即确定协议元素的格式 交换规则：规定协议双方彼此之间的：应答关系：即规定通信过程中事件发生的顺序 报文：每个协议所要传输的信息。 数据报文：在上一层协议交付要传输的信息上添加报头和报尾构成 N+1层 N层 N-1层 控制报文：不含用户数据，为保证通信正常进行而添加和发送的部分 协议按连接方式分类： 面向连接的协议：类似电话使用，须经过建立连接、数据传输和拆除连接。 无连接的协议：类似邮政系统邮件传递，每个报文由完整的目标地址，并且每个报文相互独立，经系统选定的线路传递。 1 报文 报头 报文 报尾 报头 报文 报尾