第三章因特网应用技术-计算机网络体系结构辩析.ppt

第三章 网络体系结构 复习与提问 1、什么是单工、半双工和全双工？ 2、什么是数字信号，什么是模拟信号？各有什么特点？ 3、什么是调制？什么是解调？MODEM的功能是什么？ 4、电路交换通信过程分为哪几步？ 5、什么是多路复用技术，有哪两种基本形式？ 学习提纲 3.1 网络体系结构概述 3.2 ISO/OSI参考模型 3.3 TCP/IP参考模型 3.4 局域网参考模型 3.1 网络体系结构概述 体系结构(Architecture)：包括一组部件以及部件之间的联系 网络的体系结构是指这个计算机网络及其部件所要完成的功能的一组抽象定义，是描述计算机网络通信方法的抽象模型结构，一般是指网络的各层及其协议的集合。 3.1 网络体系结构概述 分层处理所带来的好处是：每一层可以实现一种相对独立的功能，因而可将一个难以处理得复杂问题分解为若干容易处理的较小的问题。计算机网络体系采用层次结构，可以使各层之间相对独立，灵活性好，易于实现和维护，而且各层结构上可以分割开，每层都可以采用最合适的技术来实现. 3.1 网络体系结构概述 3．1．1 网络体系结构发展史 国际标准化组织ISO的技术委员会于1983年提出了开放系统互连参考模型，即著名的ISO7498国际标准（我国相应的国家标准是GB9387），记为OSI/RM或者ISO/OSI/RM。开放系统互连的目的是使世界范围内的应用系统能够开放式（而不是封闭式）的进行信息交换。 在OSI中采用了三级抽象：参考模型（即体系结构）、服务定义和协议规范（即协议规格说明），自上而下逐步求精。 3.1 网络体系结构概述 3．1．2 网络分层的意义 所谓分层设计方法，就是按照信息的流动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能层，不同机器上的同等功能层之间采用相同的协议，同一机器上的相邻功能层之间通过接口进行信息传递。 3.1 网络体系结构概述 3．1．2 网络分层的意义 分层设计方法将整个网络通信功能划分为垂直的层次集合后，在通信过程中下层将向上层隐蔽下层的实现细节。但层次的划分应首先确定层次的集合及每层应完成的任务。划分时应按逻辑组合功能，并具有足够的层次，以使每层小到易于处理。同时层次也不能太多，以免产生难以负担的处理开销。 3.1 网络体系结构概述 3．1．3 层次结构的要点与层次划分的原则 1、层次结构的要点 （1）除了在物理媒体上进行的是实通信之外，其余各对等实体间进行的都是虚通信。 （2）对等层的虚通信必须遵循该层的协议。 （3）n层的虚通信是通过n/n-1层间接口处n-1层提供的服务以及n-1层的通信（通常也是虚通信）来实现的。 3.1 网络体系结构概述 2、层次结构划分的原则 每层的功能应是明确的，并且是相互独立的。当某一层的具体实现方法更新时，只要保持上、下层的接口不变，便不会对邻居产生影响。 层间接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少。 层数应适中。若层数太少，则造成每一层的协议太复杂；若层数太多，则体系结构过于复杂，使描述和实现各层功能变得困难。 3.1 网络体系结构概述 3、网络的体系结构的特点 以功能作为划分层次的基础。 第n层的实体在实现自身定义的功能时，只能使用第n-1层提供的服务。 第n层在向第n+1层提供的服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能。 仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。 3．2 OSI参考模型 3．2．1 OSI/RM中的有关概念 1、协议和服务的区别及相互关系 控制两个（N）层对等实体进行通信的规则的集合称为（N）协议：两个（N）层实体间的通信在（N）协议的控制下，能够使（N）层向上一层提供服务，这种服务就称为（N）服务，接受（N）服务的（N）层服务用户是（N+1）层实体。（N）层协议的实现保证了（N）服务得以向上一层提供，但（N）层用户只能看见（N）服务而无法看见（N）协议，（N）协议对（N）层服务用户是透明的 3．2 OSI参考模型 3．2．1 OSI/RM中的有关概念 2、服务访问点 服务访问点（SAP）是指同一系统中相邻两层实体之间进行交换信息之处，即（N）层实体和（N+1）层实体之间的逻辑接口，也称为接口或端口。 3．2 OSI参考模型 （3）数据单元 在OSI/RM中，数据单元是数据传送的单位，可分为三种：协议数据单元、接口数据单元和服务数据单元。 协议数据单元：是指在不同站点得各层对等实体之间，为实现该协议所交换的信息单元 接口数据单元：指在同一系统中相邻两层实体的一次交互中，经过层间接口则数据信息单元的大小 服务数据单元（SDU）：一个N服务用户所关心的是，下面的N层实体为了完成N层服务用户请求的功能，究竟需要使用多大的数据单元问好这种