第一章(2)网络体系结构.ppt

第 2 章 计算机网络体系结构 2.1 分层的概念　　　 2.2　网络体系结构 　　 2.3 ISO/OSI参考模型据　 2.1　分层的概念 2.1.1 分层的思想 2.1.2 分层的原则 分层处理一般要遵循以下原则： （1）层内功能内聚。即将相同或相近的功能集中在一层，各层功能明确并且相互独立； 2.1.3分层的好处 （2）层间耦合松散。即层间交互的接口清晰，通过接口传递的信息量尽可能少； （3）层数适中。若层数太少，则每层功能太混杂；若层数太多，则体系结构描述复杂，并且系统组合时层间交叉严重。 2.2　网络体系结构 2.2.1 网络体系结构 网络体系结构是计算机网络体系结构是定义和描述一般用于计算机及其通信设施之间互连的标准和规范的集合，遵循这组规范可以很方便的实现计算机设备之间的通信。 2.2.2协议 网络协议是通信的系统必须共同遵守的一组事先约定好的规则。一个网络协议主要由以下3个要素组成： （1）语法，即数据与控制信息的结构和格式，包括数据格式、编码及信号电平等。 （2）语义，即需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应。 （3）时序（同步），即对事件实现顺序的详细说明。 2.3.3网络体系结构形成和发展 计算机网络体系结构的形成与计算机网络本身的发展有着密切的关系，在前面两代计算机网络的基础上，网络体系的出现使计算机网络演变为第第三代网络。 2.3　 ISO/OSI参考模型 2.3.1层次结构 在OSI参考模型中，将计算机网络系统分为七层，按由低到高的顺序称为： 物理层(Physical Layer,PH)、 数据链路层(Data Link Layer,DL)、 网络层(Network Layer,N)、 运输层(Transport Layer,T)、 会话层(Session Layer,S)、 表示层(Presentation Layer,P)和 应用层(Application Layer,A)， OSI参考模型的结构如图3-2所示。 1．物理层(bit流) 物理层处于OSI参考模型的最低层，也是实际进行数据传输的一层。 物理层功能: (1)通信设备之间接口处提供数据链接 (2)设备间提供控制信号和时钟信号 (3)提供机械连接器 物理层的传输介质 各种传输介质频带范围 2．数据链路层（帧） 数据链路层实现同一物理网络中的系统间（如主机—主机、主机—网络设备）的通信。 链路层的功能 3．网络层（分组） 网络层可实现处于互连的任意网络中的系统间的通信。 功能：路由选择，拥塞控制。 常用网络互联设备(中继器、集线器、网桥、路由器、网关) IP互联网的工作机理 4．传输层（报文） 传输层实现主机间进程到进程的数据通信。 传输层的功能： 利用网络层提供的服务向其用户（一般是应用层的进程）提供有效、可靠且价格合理的服务。 从实现网络传输的有效性考虑： 公用电信网络一般只会实现从物理层到网络层的功能。 网络层之上的层次，由通信的两端，即主机来实现。 就象传统邮政通信，信件只送到某个通信单位，而不会打开信，检查信件内容是否出现错误。 5．会话层 会话层建立与终止主机间进程到进程的通信（会话）。 6．表示层 表示层为应用进程间传送的数据提供表示的方法，即确定数据在计算机中的编码方式。 7．应用层 应用层是OSI参考模型的最高层。 按照OSI参考模型，在网络中的每主机都具有相同的层次，不同主机的相同层具有相同的功能，同等层之间按照分层协议实现通信。同一主机相邻层之间通过层间接口通信，上层使用下层提供的服务，并为其上层提供服务。如图3-3所示。 2.3.2数据传输的过程 在描述了OSI参考模型的层次结构后，再来深入了解一下系统通信的数据到底是如何传输的。图3-4简单示意了直连的两台主机中数据传输的过程。 2.3.3 OSI与TCP/IP OSI试图达到一种理想境界，即全世界的计算机网络都遵循这个统一的标准，因而全世界的计算机都将能够很方便地进行互连和交换数据。 在20世纪80年代，许多大公司甚至一些国家的政府机构都纷纷表示支持OSI。当 时看来似乎在不久的将来全世界一定会都按照OSI制定的标准来构造自己的计算机网络。 然而到了20世纪90年代初期，虽然整套的OSI标准都已经制订出来了，但由于Internet已经在全世界覆盖了相当大的范围，而与此同时却几乎找不到有什么厂家生产出符合OSI标准的商用产品。OSI模型失败的原因主要因为： OSI 的专家们缺乏