计算机网络体系结构与协议.ppt

计算机网络体系结构与协议 一，基本概念 （1）网络协议 在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据格式以及有关的同步问题 第一页，共十九页。 1，定义：计算机网络是由多个互连的结点组成，结点之间要 不断地交换数据和控制信息。为进行网络中的数据交换而建立的规则、准则或约定即称为网络协议。 2，组成：一个网络协议主要由以下三个要素组成（也可称为关键要素） ①语法：即数据与控制信息的结构或格式 ②语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作及做出 何种应答 ③即事件实现顺序的详细说明 3，分层的好处 对于复杂的网络协议，其结构最好采用层次式。分层可以有以下几个好处： ① 各层之间是独立的 第二页，共十九页。 ②灵活性好 ③结构上可分隔开 ④易于实现和维护 ⑤有利于标准化工作 网络协议对计算机网络是不可缺少的，一个功能完备的计算机网络需要制定一套复杂的协议集，对于复杂的计算机网络协议最好的组织方式是层次结构模型。 我们将计算机网络层次结构模型和各层协议的集合定义为计算机网络体系结构。换句话说，网络体系结构是计算机网络所应完成的功能的精确定义。 体系结构与其具体实现是不同的，网络体系结构是抽象的，是对功能的精确描述，而实现是具体的是真正运行的硬件和软件。 第三页，共十九页。 （2）相关概念 下面介绍一些与网络协议有关的相关的重要概念 1，系统和实体 系统也叫做网络节点或简称结点。是网络中有自治能力的计算机或交换设备。 实体包括硬件实体和软件实体。是指每个层次中能够发送和接受信息的任何东西。 2，协议栈 是指特定系统中所有层次的协议的列表 3，网络体系结构 是指层次结构与协议的集合 第四页，共十九页。 4，接口与服务 接口是相邻两层之间的边界，底层通过接口为上层提供服务 服务的使用者和提供者通过服务访问点直接联系 所谓服务访问点是指相邻两层实体之间通过接口调用服务或提供服务的联系点 5，面向连接的服务和无连接的服务 服务分为面向连接的服务和无连接的服务。面向连接的服务有一个面向连接的过程，这种服务可靠性高，而且保证数据顺序传输。无连接的服务不需要维持连接，可靠性低，也不保证数据的传输顺序。 第五页，共十九页。 6，服务原语 服务通常由一系列的服务原语来描述的，所谓原语就是不可再细分的意思 7，服务访问点 服务访问点是相邻两层实体之间通过接口调用服务方式或提供服务的联系点 8，协议数据单元 协议数据单元是对等实体之间通过协议传送的单元 位于不同系统的同一层次的实体叫做对等实体 第六页，共十九页。 9，接口数据单元 接口数据单元又称服务数据单元，是相邻层之间通过接口传递的数据单元。 10，服务与协议的关系 实体使用协议的最终目的是为了实现它所需提供的服务，每一层可以根据需要选择和改变本层所使用的协议，而不影响高层软件的实现 3.2 OSI参考模型 1，OSI参考模型的基本概念 国际标准化组织ISO发布的最著名的标准是ISO/IEC7498，又称为X.200建议,该体系结构标准定义了网络互联的七层框架,即ISO开放系统互联参考模型. 开放系统互联参考描述了通过网络传输介质、信息或数据 第七页，共十九页。 是如何从一台计算机的一个应用程序到达网络中的另一台计算机的一个应用程序。 开放系统互联OSI中的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。 国际互联涉及到把两个网络连接在一起的问题。 2，OSI参考模型 在OSI 参考模型中，计算机之间传送信息的问题被分为7个较小的且更易于管理的问题。每一个小问题都是由模型中的一层来解决。把7个更小更易于管理的问题映射为不同的网络功能叫分层。模型中的每一层都解决一个不同的问题 OSI参考模型的底层（1-3）负责在网络中进行数据的传送 常常又把它们叫做介质层。 第八页，共十九页。 OSI参考模型的上层（4-7）在下3层进行数据传输的基础上，保证数据传输的可靠性，又常叫做主机层 大多数网络设备按7