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[外语学习]第2章 计算机网络体系结构与协议选择9-19课时
第2章 计算机网络体系结构与协议选择 本章主要内容:网络协议的概念,网络的层次的概念,OSI参考模型,TCP/IP体系结构及协议组合,OSI参考模型与TCP/IP体系结构的比较,网络互连协议IP,IP地址的组成及分类及分配,子网掩码及子网划分,在Windows 2003中TCP/IP协议的安装、设置及测试。 重点与难点:OSI参考模型和TCP/IP体系结构中各层的基本任务和主要功能,IP协议与IP地址,子网掩码与子网的分割;在Windows2003中TCP/IP协议的安装、设置及测试 第2章 计算机网络体系结构与协议选择 2.1 网络体系结构的基本概念 2.2 开放系统互联参考模型(OSI/RM) 2.3 TCP/IP体系结构 2.4 Internet上的IP协议与IP地址 2.5 项目实践 2.1 网络体系结构的基本概念 2.1.1 网络协议的概念 计算机网络中为进行数据传输而建立的一系列规则、标准或约定称为网络协议(Protocol)。网络协议通常由语义、语法和定时关系3部分组成。语义定义做什么,语法定义怎么做,而定时关系定义何时做。 2.1.2 网络的层次的概念 不同系统中的实体的通信任务十分复杂,相互间不可能作为一个整体来处理,否则任何一方的改变,就要修改整个软件包。 层次结构使用结构化的设计和实现技术,即把协议按功能分为若干层次,每层完成一定的功能(同层协议),并对其上层提供支持(接口)。 由于通信功能是分层实现的,因而进行通信的两个系统就必须具有相同的层次结构,两个不同系统上的相同层称为同等层或对等层。 计算机网络采用层次化结构的优越性包括: (1)各层之间相互独立。 (2)灵活性好。 (3)易于实现和维护。 (4)有利于网络标准化。 2.2 开放系统互联参考模型(OSI/RM) 由于很多网络使用不同的硬件和软件,没有统一的标准,结果造成很多网络不能兼容,而且很难在不同的网络之间进行通信。 为了解决这些问题,人们迫切希望出台一个统一的国际网络标准,为此,国际标准化组织(ISO,international standards organization)和一些科研机构、大的网络公司做了大量的工作,提出了开放式系统互连参考模型(ISO/OSI RM,international standards organization/open system interconnect reference model)和TCP/IP体系结构。 2.2.1 ISO/OSI参考模型的结构 在OSI参考模型中,计算机之间传送信息的问题分为7个较小且更容易管理和解决的小问题。每一个小问题都由模型中的一层来解决。OSI将这7层从低到高叫做物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 按照OSI参考模型,网络中各节点都有相同的层次,不同节点的同等层次具有相同的功能,同一节点内相邻层之间通过接口通信;每一层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务;不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信(虚拟通信)。 2.2.2 OSI各层的主要功能 (1)应用层(application layer) 应用层为最后一层,应用层为用户提供一种通过应用程序访问网上信息的方法,完成用户希望计算机完成的工作。 应用层为用户提供应用程序及网络相互作用的接口:FTP、DNS、Telnet、SMTP等。 (3)会话层(session layer) 会话层在不同计算机的两个应用程序之间建立、维持和结束确定的连接。 使用全双工模式或半双式模式?如何发起传输?如何结束传输?如何设置传输参数?就像两国元首在见面会晤之前,总会先派人谈好议事规则,正式谈判时就根据这套规则进行一样。 应用层、表示层和会话层为OSI的高层,与提供面向用户的服务有关。即实现资源子网的功能。 (4)传输层(transport) 传输层是最核心的一层,包容了有关传输数据的所有细节。 传输层为源主机和目的主机之间提供性能可靠、价格合理的数据传输,而与当前使用的网络无关。(接收站收到数据后返回信息给发送站,表明已正确接收,否则重发。) 主要工作:数据包的分段/重组。数据报←→ 数据块。 该层关心的主要问题包括建立、维护和中断虚电路、传输差错校验和恢复以及信息流量控制机制等。 (5)网络层(network layer) 网络层对数据的大小有限制(把报文划分为分组);网络层通过路
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