第03章-网络体系结构及网络协议.ppt

计算机网络技术 学习内容： OSI参考模型结构 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层及应用层的功能，所使用的硬件设备，所使用的协议 TCP/IP参考模型结构 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较 3.1 网络体系结构的基本概念 网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准； 网络协议的三要素：语义、语法与时序； 语义：用于解释比特流的每一部分的意义； 语法：语法是用户数据与控制信息的结构与格 式，以及数据出现的顺序的意义； 时序：事件实现顺序的详细说明。 社会上存在的邮政系统 协议、层次、接口与体系结构的概念 层次（layer） 协议（protocol） 接口（interface） 体系结构（architecture） 层次（layer） 层次是人们对复杂问题处理的基本方法； 将总体要实现的很多功能分配在不同层次中； 对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定； 不同的系统分成相同的层次； 不同系统的最低层之间存在着“物理”通信； 不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信； 对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定； 高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务的具体实现方法。 划分层次的概念举例 主机 1 向主机 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 两个主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。 两个主机交换文件 再设计一个通信服务模块 再设计一个网络接入模块 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 接口（interface） 接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点; 同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务; 只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。 网络体系结构（network architecture） 一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂的协议集; 网络协议是按层次结构来组织的； 网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构； 网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精确的定义； 体系结构是抽象的，而实现是指能够运行的一些硬件和软件。 3.2 ISO/OSI参考模型 3.2.1 OSI参考模型的基本概念 在制定计算机网络标准方面，起着很大作用的两大国际组织是： 国际电报与电话咨询委员会（CCITT） 国际标准化组织（ISO） CCITT与ISO的工作领域不同：CCITT 主要是考虑通信标准的制定；ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构。 在OSI中 的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其它任何系统进行通信； OSI标准中，采用的是三级抽象： 体系结构（architecture） 服务定义（service definition） 协议说明（protocol specification） 体系结构 开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包括的可能的服务； 作为一个框架来协调和组织各层协议的制定； 对网络内部结构最精炼地概括与描述。 服务定义 详细地说明了各层所提供的服务； 某一层的服务就是该层及其以下各层的一种能力； 低层的服务是通过接口向上一层提供的; 各层所提供的服务与这些服务是如何实现的无关； 定义了层与层之间的接口与各层使用的原语，但不涉及接口是具体实现的。 3.2.2 OSI参考模型的结构 ISO划分七层结构的基本原则： 网中各结点都具有相同的层次； 不同结点的同等层具有相同的功能； 同一结点内相邻层之间通过接口通信； 每层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务； 不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。 3.2.3 OSI参考模型各层的功能简介 物理层的主要功能： 利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接； 实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务； 物理层的数据传输单元是比特。 数据链路层的主要功能： 在物理层提供的服务基础上，数据链路层在通信的实体间建立数据链路连接； 传输以“帧”为单位的数据包； 采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。 网络层的主要功能： 通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径； 为数据在