3.计算机网络基础教程第3章_网络体系结构与协议汇编.ppt

第3章 网络体系结构与协议 本章内容 知识结构 网络体系结构与协议 体系结构的 形成 IP地址与 域名 OSI/RM的层次结构 OSI/RM的基本概念 OSI/RM各层的功能 TCP/IP与OSI/ RM的比较 开放系统互连/参考模型 域名系统 子网技术 IP编址 网络系统的体系结构 网络系统的层次结构 通信系统的层次结构 OSI/RM的数据传输 TCP/IP的层次结构 TCP/IP的基本概念 TCP/IP各层的功能 TCP/IP协议栈 TCP/IP参考模型 TCP/IP与OSI/RM的不同点 TCP/IP与OSI/RM的共同点 IPv6协议 §3.1 网络体系结构的形成 网络体系结构是为了完成计算机间的协同工作，把计算机间互连的功能划分成具有明确定义的层次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口服务。网络体系结构是网络各层及其协议的集合,所研究的是层次结构及其通信规则的约定。 3.1.1　通信系统的层次结构 　　为了便于理解，我们以邮政通信系统为例，以此引出计算机网络通信和网络体系结构的概念，这一概念对计算机网络中电子邮件的发送和接收有着重要的参考意义。 3.1.2　网络系统的层次结构 1、网络层次概念 计算机网络是将独立的计算机及其终端设备等实体通过通信线路连接起来的复杂系统。为了实现彼此间的通信，采用的基本方法是针对计算机网络所执行的各种功能，设计出一种网络系统结构层次模型，这个层次模型包括两个方面的内容： ① 将网络功能分解为许多层次,在每个功能层次中，通信双方必须共同遵守许多约定和规程，以免混乱。 ② 层次之间逐层过渡，前一层次做好进入下一层次的准备工作。这个层次之间逐层过渡可以用硬件来完成,也可以采用软件方式实现。 采用层次结构的目的是使各厂家在研制计算机网络系统时由一个共同遵守的标准。 3.1.2　网络系统的层次结构 2、 网络分层结构 计算机之间相互通信涉及到许多复杂的技术问题，而解决这一复杂问题十分有效的方法是分层解决。为此，人们把网络通信的复杂过程抽象成一种层次结构模型，如图3-2所示。 3.1.2　网络系统的层次结构 3、通信规则约定 　　从以上邮政通信过程与网络通信过程分析可知，在一定意义上，它们两者的信息传递过程有很多相似之处。 　　（1）邮政通信与网络通信两个系统都是层次结构,可等价成4层结构的系统。 　　（2）不同的层次有不同的功能任务,但相邻层的功能动作密切相关。 　　（3）在邮政通信系统中,写信人要根据对方熟悉的语言，确定用哪种语言；在书写信封时，国家不同规定也不同。 　　（4）计算机网络系统中,必须规定双方之间通信的数据格式、编码、信号形式；要对发送请求、执行动作及返回应答予以解释；事件处理顺序和排序。 3.1.3　网络系统的体系结构 1、网络体系结构的定义 计算机网络体系结构＝｛系统、实体、层次、协议｝ ⑴ 系统：是计算机网络构成的系统通常是包括一个或多个实体的具有信息处理和通信功能的物理整体。 ⑵ 实体：在网络分层体系结构中，每一层都由一些实体组成。在一个计算机系统中,能完成某一特定功能的进程或程序都可成为一个逻辑实体。 ⑶ 层次：是人们对复杂问题的一种处理方法。通常将系统中能提供某种或某类型服务功能的逻辑构造称为层。 ⑷ 协议：是指两个实体间完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。 3.1.3　网络系统的体系结构 协议通常分为对等层间对话协议和相邻层间的接口协议。网络协议主要由以下三个要素组成： ① 语法。规定如何进行通信，即对通信双方采用的数据格式、编码等进行定义。 ② 语义。规定用于协调双方动作的信息及其含义，它是发出的命令请求、完成的动作和返回的响应组成的集合,即对发出的请求、执行的动作以及对方的应答做出解释。 ③ 时序。规定事件实现顺序的详细说明，即确定通信状态的变化和过程,例如通信双方的应答关系、是采用同步传输还是异步传输等。 由此可见:计算机网络体系结构是系统、实体、层次、协议的集合，是计算机网络及其部件所应完成功能的精确定义。 2、网络体系结构的优点 计算机网络系统采用层次化网络体系结构具有以下优点。 3.1.3　网络系统的体系结构 §3.2 开放系统互联/参考模型 1、问题的提出 OSI是Open System Interconnection 的缩写，意为开放式系统互联参考模型。在OSI出现之前，计算机网络中存在众多的体系结构，其中以IBM公司的SNA和DEC公司的数字网络体系结构最为著名。 为了解决不同体系结构的网络的互联问题,国际标准化组织ISO(注意不要与O