2010网络课---第3章网络体系结构.pdf

计算机网络体系结构 计算机网络体系结构 与协议 与协议 网络体系结构中的几个概念 网络体系结构中的几个概念 • 网络协议 • 协议分层 • 网络体系结构 • 其他相关概念 网络协议 网络协议 计算机网络中，协议的定义是计算机网络中 实体之间有关通信规则约定的集合。 一个网络协议主要由三个要素组成: 三个要素 • 语法（Syntax），即数据与控制信息的结 构、格式和编码。 • 语义（Semantics），即需要发出何种控 制信息，完成何种动作以及做出何种应答。 • 时序（Timing ），即事件实现的先后顺序 和速度匹配的详细说明。 协议分层 协议分层 狭义地说，协议分层就是按照信息的流 动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能 层，每一层的功能是不同的，低层功能主要用 来对用户提供通信连接，而高层功能保证数据 以正确的形式进行互换并有序地处理数据。 每个功能层对应的协议规定其功能，不同 机器上的同等功能层之间采用相同的协议，同 一机器上的相邻功能层之间通过接口进行数据 传递。 邮政系统分层模型 邮政系统分层模型 协议分层 协议分层 • 分层结构的基本思想是把整套协议体系分 成若干层，就象结构化程序设计中的子程 序模块，但协议层次化又不同于程序设计 中模块化的概念。 • 分层的基本原则是定义每一层向上一层提 供的服务，以保证每层的能够相互独立， 但不规定如何完成这些服务，这样就允许 每一层能改变其实现所规定的服务的方 法，但要求提供的服务不变，而且不影响 其他层次。 协议分层的优点 协议分层的优点 • 各层之间相互独立。 • 灵活性好。 • 各层都可以采用最合适的技术来实现，各 层实现技术的改变不影响其他层。 • 易于实现和维护。 • 有利于促进标准化。 协议分层 协议分层 • 协议是不同机器同等层之间的通信协定， 而接口是同一机器相邻层之间的通信约 定。 • 在所有的网络中，每一层的目的都是向它 的上一层提供一定的服务，每一层本身的 功能与下层提供的服务叠加到一起，从而 使最高层能为用户提供一组完整的服务， 以便实现通信或分布应用。 网络体系结构 网络体系结构 • 网络体系结构（Network Architecture） 是指网络中分层模型、各层协议和层间接口的 集合，也就是通信网及其部件所应完成的功能 的精确定义。 • 网络协议实现的细节不属于网络体系结构的内 容，因为它们隐含在机器内部，对外部来说是 不可见的。 一个原理性的网络体系结构 一个原理性的网络体系结构 5 应用层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 各层主要功能 各层主要功能 • 物理层（Physical Layer）的 任务就是透明地传送比特流，用 以建立、维持和释放数据链路实 体间的连接。 • 数据链路层（Data Link Layer）的任务是在两个相邻节 点间的线路上无差错地传送以帧 （frame ）为单位的数据。 数据链路层将本质上不可靠的传 输媒介变成可靠的传输通路提供 给网络层。 各层主要功能 各层主要功能 • 网络层（Network Layer） 的任务是完成主机间报文传输： 要选择合适的路由，使发送方报 文能够正确无误地按照地址找到 目的站，并交付给目的站。 • 传输层（Transport Layer） 的任务是根据下面通信子网的特