[第03章计算机网络体系结构.ppt

2006-10 《计算机网络基础（第二版）》 杜煜 《数据通信与网络技术》 计算机网络 第3章 计算机网络体系结构 本章主要内容 计算机网络体系结构及协议的概念； 开放系统互连（OSI）参考模型 OSI模型中各层的功能介绍； TCP/IP协议的体系结构； TCP/IP协议的层次功能介绍； OSI模型与TCP/IP协议模型的比较； 3.1 网络协议与体系结构 (一) 邮政服务体系结构示意图 特点： 1、? 不同的业务部门完成不同的业务功能 2、? 相邻的部门间协调合作 3、? 相同的层次具有相同的功能 4、 下层向上层提供“透明”的服务，上层使用下层提供的服务。 （二）网络协议的概念 1、定义：计算机网络的各节点间要不断地进行数据和控制信息的交换，要做到有条不紊地进行，每个节点必须遵守一些事先约定好的规则，这些为网络数据交换而制定的规则、约定、标准称为网络协议。它是对同等实体之间的通信制定的有关通信规则约定的集合。 2、网络协议的三要素： 语法：用户数据与控制信息的结构与格式（“如何讲”） 语义：需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应（“讲什么”） 时序：对事件实现顺序的详细说明（“应答关系”） 3、层次与接口的概念 层次：n 层是n-1层的用户， 又是n+1层的服务提供者。 接口：同一节点内相邻层间交换 信息的连接点。 （三）网络体系结构：网络层次结构模型与各层协议的集合。 3.2 OSI/RM开放式系统互连参考模型 定义：OSI/RM开放式系统互连参考模型是1974年由国际标准化组织制定的有关网络体系结构的标准，它定义了网络协议的七层框架：物理层、数据连路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 (一) OSI/RM基本构成 “开放” 表示能使任何两个遵守参考模型和有关标准的系统进行互连。 “系统”指多台计算机、外设、终端、信息传输设备、操作及软件的集合。 “互连”指将不同的系统连接起来 (二) OSI/RM参考模型各层的功能 （1）物理层：规定物理信号、接口、信号速率、速率，实现比特流的正确传输 OSI参考模型的最低层，向上服务于数据链路层 物理层的特性： 机械特性 电气特性 功能特性 规程特性 能进行比特流的发送和接收，定义了多种标准的机械接口规范。 (二) OSI/RM参考模型各层的功能 （2）数据链路层：将数据组成帧，流量控制、差错控制、媒体访问控制 在两个相邻的节点间进行无差错的传输 以帧为单位 能提供数据链路的流控 能检验和校正物理链路产生的差错。 (二) OSI/RM参考模型各层的功能 （3）网络层：将包传输给正确的主机，数据分组、路由选择 在网络中的源节点和目的节点间建立逻辑连接 能选择合适的路由，使运输层传下来的分组能够按照地址找到目的主机 其数据传送单位为分组或包。 (二) OSI/RM参考模型各层的功能 （4）运输层：将数据传输给正确的应用程序，提供可靠的数据传输 提供“透明的端对端”的控制和可靠的信息交换 运输层的数据传输单位为报文 有面向连接的传输控制协议TCP和无连接的用户数据报协议UDP (二) OSI/RM参考模型各层的功能 （5）会话层：进程管理、双工、半双工、单工、断点连接 指两个用户进程之间为完成一次完整的通信而建立的会话连接 主要功能是在两个相互通信的进程间建立、组织和协调其交互 为表示层提供更好的服务目的。 (二) OSI/RM参考模型各层的功能 （6）表示层：数据结构表示、数据转换、加密解密、压缩接压缩 用于处理有关信息的表示问题 完成信息格式的转换、语法转换 负责信息的加密、解密 负责信息的压缩、届压缩 (二) OSI/RM参考模型各层的功能 （7）应用层：网络与用户的接口层 OSI参考模型的最高层 为用户提供与网络的交互界面 为用户提供许多网络服务所需的应用协议如：FTP、 SMTP、SNMP、HTTP等。 （三） OSI/RM的信息流动 3.3 TCP/IP协议体系结构 3.3.1 TCP/IP概述 TCP/IP（传输控制协议/ 网际互连协议） TCP/IP开发于20世纪六十年代末，先于OSI/RM 虽然OSI/RM是网络协议标准，但由于较为复杂、开销太大，所以真正采用的不多，TCP/Ip协议因其简单实用，受到普遍采用，TCP/IP成为实际上的标准。 TCP/IP的特点： 开放的协议标准 独立与特定的网络硬件 统一的地址分配方案 标准化的高层协议 3.3.2 TCP/IP的分层结构 分层结构：网络接口层、网际层、传输层、应用层。 3.3.3 TCP/IP协议簇 网络接口层：又称为网络访问层。 网际层：也称互联网层，对应于OSI模型的网络