21计算机网络的体系结构22计算机网络的参考模型23其他.ppt

信阳师范学院计算机系 《计算机网络》第二章 信阳师范学院计算机系 第二章 计算机网络的体系结构 2.1 计算机网络的体系结构 2.2 计算机网络的参考模型 2.3 其他典型网络参考模型 2.4 高速信息网络的体系结构 2.1 计算机网络的体系结构 1）计算机网络协议层次 2）协议的分层概念 3）计算机网络体系结构 1）计算机网络协议层次 定义 计算机网络协议是互连的计算机上对等实体间交换信息的规则和约定，也就是通信各方就如何通信达成的协定。 概念 分层 实体（有限状态机），对等实体 接口，服务，服务提供者，服务用户 2）协议的分层概念 一个生活中的分层模型 分层模型带来的好处 一种简化复杂系统的科学方法 会话分层模型 会话分层模型：媒介层 会话分层模型：语言层 会话分层模型：概念层 分层模型带来的好处 容易解决通信的异质性（heterogeneity）问题 语言层解决不同种语言的相互翻译：（汉-英） 媒介层解决信息传递：语音（电话）/文字（传真） 使复杂问题简化，高层屏蔽低层细节问题 概念层只关心会话内容，不关心语种和会话方式 语言层只关心语种，不关心会话内容和方式 媒介层只关心信息的传递，不关心信息的内容 使设计容易实现 每一层向上一层提供服务 每一层向下一层请求服务 复杂系统的层次结构 第N层的功能 向N+1层提供服务 实现N层协议 通过向N-1层请求服务实现 层次划分的特点 各层的功能相对独立 每层的改变不影响其他层 接口的作用 定义请求/提供服务的方式 计算机网络分层模型的例子 对等实体Peer 不同机器里包含的对应层的实体（软件或硬件） 对等实体通信 一种抽象概念 实现逻辑通信 3）计算机网络体系结构 定义 一组协议层和它们的协议共同构成一个网络体系结构。（接口不属于网络体系结构） 作用 复杂网络的抽象概念描述，形成网络的框架结构，实现网络的结构化设计； 对每一层进行功能界定，成为该层次的实现者进行软件编程和硬件设计的依据。 网络体系结构的主要概念 接口与服务的关系 面向连接服务与无连接服务 服务原语 协议与服务的关系 接口与服务的关系 相邻层信息的交换 面向连接服务与无连接服务 面向连接服务（虚电路） 数据流有序 无连接服务（数据报） 每个报文相对独立 到达目的地的先后顺序可能是乱序 面向连接服务 无连接服务 服务的类型 服务原语 协议与服务的关系 服务 本层向上一层提供的一组原语（操作）。 定义本层准备好代表其用户执行什么操作，但不管它们的具体实现。 协议 对等实体间交换的分组的格式和含义的一组规则。 实体根据协议实现自己的服务定义。 2.2 计算机网络的参考模型 1）ISO OSI参考模型 2）TCP/IP参考模型 3）TCP/IP与OSI的对比 1）ISO OSI参考模型 ISO－国际标准化组织 International Organization for Standardization OSI－开放系统互连 Open Systems Interconnection 功能上相对独立的七层结构 指定每层应干什么，但没有具体定义协议 OSI分层的原则 当确实需要区分不同的抽象层次时才建立一层。 每层应当实现具有明确定义的功能。 从制定国际标准协议角度出发选择每层的功能。 各层边界的确定应使层次间的信息交流最少。 层次的数量要恰到好处，既可用层次区分不同的功能，又不致使体系结构过于庞大。 OSI参考模型示意图 OSI物理层 物理层的功能 在信道上传输原始位流，保证比特位的正确收发。 物理层的特性 机械特性：定义连接器形式以及插针位置等 电气特性：定义接口电路的电气参数 规程特性：定义信号线的操作规程 传输媒体：传输媒体位于物理层以下 OSI数据链路层 数据链路层的功能 在物理连接基础上建立、维护和释放数据链路（逻辑通道），检测传输错误（校验和加确认机制），广播网络需控制对共享信道的访问 数据链路协议数据单元——帧（frame） 发送方封装数据帧（data frame） 定义和识别帧的边界 处理接收方回送的确认帧（acknowledgement frame） OSI网络层 网络层的功能 确定分组如何从源主机路由到目的主机，解决寻径问题和拥塞控制问题。 网络协议数据单元——分组（packet） OSI传输层 传输层的功能 隔离上三层和下三层，屏蔽连网细节，提供端到端的无错信道。解决多路复用与多路合用问题以及流控问题 OSI会话层 会话层的功能 管理对话控制，提供往数据流中插入检查点功能 OSI表示层 表示层的功能 关心所传输信息的语法和语义，屏蔽不同体系结构计算机在数据表示上的差异 OSI应用层 2）TCP/IP TCP/IP协议的基本事实 TCP/IP协议的分层模型 TCP/IP模型与ISO/OSI模型的