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第三章计算机网络体系结构

本章要点;本章学习目标;内容;3.1.1层次型的体系结构;3.1.1层次型的体系结构对于层间通信，通信双方都必须遵守事先约定的规则。通常，把那些为进行网络中

的数据交换而建立的规则、标准、约定，统称为网络协议。网络协议不仅要明确规定数据交换的格式，而且还要对事件发生的顺序（同步）做出详细的过程说明。

网络协议主要包括以下三个重要的元素：;3.1.1层次型的体系结构;3.1.2OSI体系结构;3.1.2OSI体系结构在OSI/RM制定过程中，对问题的处理采用前面所说的分层设计法。OSI采用三级抽象：

体系结构（architecture）、服务定义（servicedefinition）和协议规范（protocolspecification）。这是三级抽象之间的关系如图3-2所示：;3.1.2OSI体系结构;3.1.2OSI体系结构;（3）网络层（NetworkLayer）网络层的作用是为源端的传输层数据进行分组的，网络中通信的两个计算机之间可能要经过许多节点和链路,还可能经过几个通信子网。;3.1.2OSI体系结构

会话层（SessionLayer）：为端系统的应用程序之间提供了对话控制机制，允许不同主机上的各种进程之间进行会话，并参与管理。它是一个进程到进程的层次。会话层管理和协调进程间的对话，确定工作方式，提供在数据流中插入同步点的机制，以便在网络发生故障时只要重传最近一个同步点以后的数据，而不必重传全部数据。会话层及其以上层次的数据传送单位，一般都称为报文。

表示层（PresentationLayer）：主要是为上层用户解决用信息的语法问题，为了让不同的计算机采用不同的编码方式来表示用户的抽象数据类型和数据结构，表示层管理这些抽象数据结构，并把计算机内部的表示形式转换成网络通信中采用的表示形式，数据加（解）密和数据压缩也是表示层提供的表示变换功能之一。;3.1.2OSI体系结构

（7）应用层（Applicationlayer）：OSI体系结构的最高层，它为特定类型的网络应用提供了访问OSI环境的手段，应用层包括一些管理功能以及支持分布式应用的常用机制。另外，还有诸如文件传输电子邮件和远程访问等通用的应用。由于网络应用的要求各不相同，所以应用层的协议也是最多的。例如：文件传输协议FTP??远程登录协议TELNET、电子简单邮件传输协议SMTP，以及超文本传输协议HTTP等。

OSI体系结构的基本特点：概念清晰，但是层次过于复杂，人

们在实践过程中也逐渐认识到OSI体系结构存在的不足。通过对各层次功能的反复研究，以及吸取TCP/IP获得成功经验，认为可以将会话层、表示层和应用层合为一，而对物理层数据链路层网路层和传输层的功能是不可缺少的。因此，计算机网络的原理性体系结构可以认为是一个具有五个层次的模型，这样既简明又清晰。这就是后来TCP/IP成为事实上的国际标准而获得成功的客观现实。;3.1.3TCP/IP（TransferControlProtocol/InternetProtocol;物理层（PhysicalLayer）该层是数据传输设备与传输媒质或网络之间的物理接口，它定义了传输媒质、传输速率以及信号编码机制的特性。

网络接入层（NetworkAccessLayer）该层是端系统和通信子网之间的逻辑接口，实现端系统与网络的数据交换。因此，源端系统必须向网络提供目的端系统的地址，以便网络沿着合适的路由将数据送往正确的目的地。当然，源端系统也可提出要求网络提供的服务类别。该层使用的协议与应用网络的类型有关。

互联网层（InternetLayer）该层使用网际协议（IP）实现穿越多个网络的路由选择功能。网际协议不仅仅在端系统上执行，同时在路由器上也是执行。路由器是连接多个网络的处理器，其主要功能是数据从源端系统向目的端系统传输的路径中，正确地从一个网路传送到另外一个网络。

传输层（TransportLayer）该层提供端到端系统的数据传输服务。传输层不仅提供了可靠性机制，还要解决不同应用程序的识别问题。传输控制协议

（TCP）是传输层目前使用最广泛的协议。;（5）应用层（ApplicationLayer）该层向用户提供一组常用的应用程序

（如文件传输协议、电子邮件等），为不同主机上的进程或应用之间提供通信。TCP/IP协议族为常用的应用程序制定了相应的协议标准，并把他们作为TCP/IP的内容。因此，用户可以根据自己的实际需要，在传输层以上建立自己的专用程序，调用TCP/IP，但它不属于TCP/IP。

物理层和网络接入层提供的是端系统与网络之间的相互作用，而传输层和应用层是借助端对端协议，支持两个端系统之间的相互作用。而在互联网层，端系统不但要和网