第三讲 计算机网络体系结构与网络协议.ppt

1 协议分层 从最基本的硬件提供的服务开始，然后增加一系列的层，每一层都提供更高（更抽象）一级的服务 高层提供的服务用底层提供的服务来实现。 分层的好处 各层之间是独立的，问题复杂程度降低 灵活性好，可随时修改甚至取消某层功能 结构上可分离 易于维护和实现 能促进标准化工作 几个概念 一台机器的第n层与另一台机器的第n层进行对话，通话的规则就是第n层的协议（protocol） 每一层中活动的元素通常称为实体（entity） 不同机器里包含对应层的实体叫做对等实体（peer or peer entity） 某一系统所使用的协议列表，每层一个协议，被称为协议栈（protocol stack） 层和协议的集合被称为网络体系结构（network archietecture） 图 协议图 封装 图 封装 2 各层的设计问题 每一层都需要识别发送方和接受方的机制 另一组设计决策与数据传送的规则有关 差错控制 先后顺序 如何避免高速发送方发送数据过快，使低速接受方难以应付的局面 所有进程都应该能够接受任意长的报文 多路复用和解多路复用 路由选择 3 接口和服务 每一层的功能是为其上层提供服务的 N层实体实现的服务为N+1层所利用，在这种情况下，N层称为服务提供者（service provider），N+1层为服务用户（service user） 服务是在服务接入点（SAP，service access point）提供给上层使用的，N层SAP就是N+1层可以访问N层服务的地方 每个SAP都有一个唯一表明它的地址 4 面向连接的服务和无连接的服务 面向连接的服务：首先要建立连接，使用连接，然后释放连接，连接本质上像一个管道，顺序不变 无连接的服务：每个报文有完整的地址，并且每个报文独立其他报文传送，顺序可能改变 服务质量（QoS） 用来评价服务的特性 有两种：可靠的和不可靠的 面向连接的可靠服务：报文序列和字节流 面向连接的不可靠服务：数字化的声音 无连接的可靠服务：有确认的数据报 无连接的可靠服务：数据报 5 服务和协议的关系 服务是各层向它上层提供的一组操作 服务定义了两层之间的接口 协议定义同层对等实体之间交换的帧、分组和报文的格式及意义的一组规则 3.2 OSI（OSI/RM）体系结构 1 .分层原则 2 .层的划分 1 分层原则 根据不同的层次的抽象分层 每层应该实现一个定义明确的功能 每层功能的选择应该有助于制定网络协议的国际标准 各层边界的选择应该尽量减少跨过接口的通信量 层数足够多，避免不同功能混在一层中，层也不能太多，否则体系结构过于庞大 2 层的划分 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 物理层 physical layer 涉及到通信在信道上传输的原始比特流 这层的设计主要是处理机械的、电气的和过程的接口，以及物理层下的物理传输介质等问题。 数据链路层 data link layer 主要任务：加强物理层传输原始比特的功能，使之对网络层显现一条无错的线路 数据链路层要解决由于帧的破坏，丢失，重复所导致的问题 流量调节的机制 数据帧和确认帧的信道使用权问题 网络层 network layer 确定分组从源端到目的端的路由选择 拥塞控制 记帐功能（log） 异型网络互联 传输层 transport layer 传输层使会话层不受硬件技术变化的影响 要求传输层的多路复用对会话层透明 传输层最终决定服务类型 真正“端到端”的层 区别报文来自哪条连接 必须解决跨越网络连接的建立和拆除 会话层 session layer 会话层允许不同机器上的用户建立会话关系 会话层服务之一是管理会话 会话层服务之二是同步 表示层 presentation layer 表示层关心的是所传输的信息的语法和语义 应用层 application layer 包含大量人们普遍需要的协议 如，网络虚拟终端、文件传输、电子邮件等等 3.3 Internet体系结构 1. 层次的划分 2. Internet体系结构的优点 1 层次的划分 应用层 传输层 网际层 网络接口层 图 Internet协议图 2 Internet体系结构的优点 Internet体系结构不严格地划分层 体系结构的中央哲学 要求有能工作的协议实现 思考与练习题 1、 计算机网络可以从哪几方面分类？ 2、 按网络覆盖的范围，计算机网络可以分为哪几类？它们各 自的特点是什么？一般一个校园网属于哪类网络 3、 什么是计算机网络的拓扑结构？计算机网络有哪些种拓扑 结构？ 4、 画出计算机网络的每种拓扑结构图，并说明它们各自的特 点是什么？ 5、选择题（正确的选择可能不止