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第2章 局域网体系结构 局域网设计与组网实用教程 第2章 计算机网络体系结构 2.1 计算机网络体系结构 2.2 OSI模型和TCP/IP协议栈 2.3 协议参考模型层功能 2.4 局域网层次结构 作业 2.1 计算机网络体系结构 计算机网络体系结构包含两个方面的内容，一方面是指所有计算机网络都遵照的抽象的协议参考模型，另一方面是指一个具体计算机网络所使用的协议栈。下面对这两方面的内容加以简单讲解。 2.1.1 协议参考模型 IBM公司的SNA 原DEC公司的DECnet OSI TCP/IP 2.1.2 协议栈 协议 协议是通信双方遵守的约定。协议具备以下两方面的基本内容： 语法：协议的语法方面的规则定义了通信双方所交换的信息的格式。通信双方交换的数据称为协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)。PDU由若干字段组成，一个字段又包括若干比特。 语义：协议的语义定义了通信双方要完成的操作。例如，在什么条件下数据必须重发或丢弃。按照相同的语义，通信双方才能实现有意义的数据交换。 2.2 OSI模型和TCP/IP协议栈 2.2.1 OSI模型层次结构OSI包括七个功能层(layer)，如图2-1所示。 图2-1开放系统互联参考模型 主机 1 向主机 2 发送数据 主机 1 向主机 2 发送数据 主机 1 向主机 2 发送数据 主机 1 向主机 2 发送数据 主机 1 向主机 2 发送数据 主机 1 向主机 2 发送数据 主机 1 向主机 2 发送数据 2.2.2 TCP/IP协议族 TCP（Transmission Control Protocol）称为传输控制协议，IP(Internet Protocol)称为互联网协议。 注意：此处的互联网是泛指多个局域网组成的网络，而不是国际互联网（Internet） 。 TCP/IP协议栈如图2-5(a)所示，图中没有画出TCP/IP协议族的所有协议。 TCP/IP参考模型 2.3 协议参考模型层功能 下面我们介绍协议参考模型中功能层规范的一些典型的功能。我们的介绍以TCP/IP模型为背景，只是在介绍数据链路层和物理层时用到了OSI的术语。 2.3.1 应用层功能 应用层主体是一些与用户网络应用程序配套的协议，例如支持网络管理的简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)，支持电子邮件(E-mail)的简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol，SMTP)和邮局协议(Protocol Of Post office，POP)，支持WWW应用的超文本传送协议(HyperText Transfer Protocol，HTTP)，支持域名解析的DNS(Domain Name System)等。 1. DNS的功能 DNS的功能是进行域名解析(domain name resolution)。域名解析的作用是由计算机的名字求解该计算机的网络层协议地址，例如IP协议的IP地址。 2.域名 最具有代表性的名字是域名。 域是划分网络主机的一种逻辑单元，域的引入是为了便于网络主机的命名以及对名字的管理。 因特网的域名空间 3.域名服务器 DNS由一组域名服务器组成，域名服务器实际上是一个服务器软件，运行在指定的机器上。通常把运行域名服务软件的机器叫做域名服务器。相应地，请求域名解析服务的软件叫域名解析器(name revolver)。 域名服务器也构成一定的层次结构，如图2-8所示。 树状结构的 DNS 域名服务器 4. 域名解析方式 图2-10在Windows XP中指定起始DNS服务器 2.3.2 运输层功能 运输层的核心功能是要在计算机之间提供无差错的数据运输服务。换句话说，接收方运输层提交给高层的数据必须是没有差错的。 运输层的下层结构在传送数据时，由于网络拥塞和通信介质上的故障会产生一些差错，例如数据丢失和误码。这些差错是不可避免的。然而，高层结构不能允许数据中存在差错，因此，就需要它采取办法消除下层结构中存在的差错，保证它交给高层的数据是正确无误的。 运输层采取的措施 编号排序：发送方给数据编号，然后按照编号顺序发送数据。 确认：接收方在正确接收数据后给发送方发出确认信息，通知接收方哪些数据已经被正确接收。 超时重传：发送方在发出数据后的一段时间内，如果没有收到接收方对这些数据的确认信息就重新发送那些数据。 流控制：也称为流量控制。 差错控制：接收方收到数据后，计算校验和检查数据在传输过程中是否出现差错。 2.3.3 网际层功能 网际层的核心功能是互联不同类型的局域网，例如把一个以太网和一个令牌环网互联起来。因为以太网数据格式与令牌环网数