计算机网络体系结构 2.pptVIP

* * 计算机网络体系结构 ?网络体系结构发展的背景——网络的状况 多种通信媒介——有线、无线… 不同种类的设备——通用、专用… 不同的操作系统——Unix、Windows … 不同的应用环境——固定、移动… 不同种类业务——分时、交互、实时… 它们互相交织，形成了非常复杂的系统应用环境。 ?网络异质性问题的解决 网络体系结构就是使这些用不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作性，并满足各种业务的需求的一种粘合剂，它营造了一种“生存空间”任何厂商的任何产品、以及任何技术只要遵守这个空间的行为规则，就能够在其中生存并发展。 网络体系结构解决异质性问题采用的是分层方法——把复杂的网络互联问题划分为若干个较小的、单一的问题，在不同层上予以解决。 ?层次结构方法要解决的问题 1.网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？（分层与功能） 2.各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？（服务与接口） 3.通信双方的数据传输要遵循哪些规则？（协议） 网络接入 网络接入 通信服务 文件传送 通信服务 文件传送 通信网络 文件及文件传送命令 与通信有关的报文 计算机网络的分层通信 计算机1 计算机2 网络接口 网络接口 分层结构的优点 各层独立 灵活性好 各层对上层屏蔽下层的差异性 易于实现和维护 便于标准化 计算机网络体系结构的基本概念 层： 系统中能提供某一种或一类服务功能集合的“逻辑构造” 实体： 实体指任何可发送或接收信息的硬件或者软件进程 网络每层中至少有一个实体（entity）。可以是软件实体（如进程）或硬件实体（如网卡）。许多情况下实体是一个特定的软件模块。 对等实体（ peer entity）：不同机器中同一层内的实体 网络通信是对等实体之间的通信，由协议控制 协议 通信双方在通信过程中必须遵循的一组规则和约定 协议主要是由语法、语义、时序三要素组成 ①语法：通信双方在通信中交换数据时，用户数据与控制信息的结构与格式。 ②语义：数据格式中各部分（协议元素）表示何种信息，以及完成的动作与做出的响应。 ③时序：指的是对事件实现顺序的详细说明 服务 服务（service）就是网络中各层向其相邻上层提供的一组操作，即本层的功能 在分层结构中，每一层的目的都是向上层提供服务，使用下层提供的服务 服务是垂直的，由层间接口提供，某层的服务实现细节对上层屏蔽 协议是控制两个对等层实体进行通信的规则的集合 协议控制下对等实体间的通信使本层能向上层提供服务 要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务 本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议 协议是水平的 服务是垂直的 协议和服务的区别与联系 接口 同一节点系统内相邻层之间交换信息的连接点 低层对高层的服务通过接口提供 接口不变，底层的功能不变 网络体系结构 网络体系结构=｛层，协议，接口｝ 74年，IBM首先公布了世界上第一个商品化的计算机网络体系结构---系统网络体系结构（SNA，System Network Architecture），凡遵循SNA的网络设备可互连 77年3月，ISO的TC97成立SC16专门研究“开放系统互连”，并于84年提出了开放系统互连参考模型，即著名的ISO 7498国际标准，记为OSI/RM。 “开放系统”指能遵照某种共同的标准互连而相互作用的系统 ISO/OSI体系结构 产生背景 ISO/OSI RM 结构特点 ISO/OSI RM采用分层结构化方法 在OSI中采用三级抽象：参考模型（即体系结构）、服务定义、协议规范（即协议规格说明 OSI/RM中，采用7层的体系结构 OSI/RM并非一般的工业标准，而是为制定标准用的概念性框架 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 通信 子网 承上启下 直接面向用户，为应用程序提供接口和服务 数据转换、加密、压缩 会话管理，协商进程间通信方式 向上层提供独立于网络的、可靠数据传输 寻址和路由选择，将分组传给正确的主机 成帧，差错、流量控制 规定物理信号形式、接口、速率 OSI七层参考模型 资源 子网 应用层 表示层 传输层 会话层 网络层 数据链路层 物理层 应用层 表示层 传输层 会话层 网络层 数据链路层 物理层 应用层协议 表示层协议 会话层协议 传输层协议 传输介质 主机A 主机B 网络层 数据链路层 物理层 网络层 数据链路层 物理层 应用进程 应用进程 网络中间节点交换设备的OSI参考模型 路由器 路由器 OSI/RM中的重要概念 服务访问点 数据单元 服务原语 在同一系统中相邻两层的实体交换信息的地方，称为服务访问点（Service