计算机网络原理第二章PPT.pptVIP

第二章 计算机网络体系结构 第二章 计算机网络体系结构 本章内容 网络的分层体系结构 OSI/RM开放系统互连参考模型 TCP/IP参考模型 两种参考模型的比较 2.1.1 协议及其要素 人际交流的协议: 人类之间 语言和文字系统 语法、意义、对话交替顺序 … 说明发送的消息 … 说明接收到某消息后所应采取的行动 … 说明动作的次序 2.1.1 协议及其要素 协议三要素 语义 对协议中各协议元素的含义的解释，例如： 在HDLC协议中，标志Flag(7EH)表示报文的开始和结束 在BSC协议中，SOH(01H)表示报文的开始，STX(02H)表示报文正文的开始，ETX(03H)表示报文正文的结束 语法 协议元素与数据的组合格式，即报文格式。例如： 时序 通信过程中，通信双方操作的执行顺序和规则 时序例 空中旅行的组织 层次化方法在其他领域的应用 程序设计 把一个大的程序分解为若干个层次的小模块来实现，如操作系统。 邮政系统 邮递员、邮政分局、邮政总局、邮政运输 银行系统 物流系统 …… 2. 分层原理 计算机网络中也采用了分层方法。——把复杂的问题划分为若干个较小的、单一的局部问题，在不同层上予以解决。 网络的层次结构方法要解决的问题： 网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？（分层与功能） 各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？（服务与接口） 通信双方的数据传输要遵循哪些规则？（协议） 计算机网络中，层、协议和层间接口的集合被称为计算机网络体系结构。 换句话说：体系结构包括三个内容：分层结构与每层的功能、服务与层间接口、协议。 最早的网络体系结构源于IBM的SNA 其他的网络体系结构还有DEC的DNA等 由国际化标准组织ISO制定的网络体系结构国际标准是OSI/RM 实际中应用最广泛的是TCP/IP体系结构 事实上的标准 3. 层次结构方法的优点 独立性强——耦合程度低 上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务——黑箱方法。 适应性强 只要服务和接口不变，每层的实现方法可任意改变。 易于实现和维护 把复杂的系统分解成若干个涉及范围小、功能简单的子单元： 使系统的结构清晰，实现、调试和维护变得简单和容易。 使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块。 4. 几个基本概念 实体：任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程。 协议：通信双方在通信中必须遵守的规则。 对等层：两个不同系统的同级层次。 对等实体：分别位于不同系统对等层中的两个实体 接口：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的操作及下层对上层的服务。 服务：某一层及其以下各层的一种能力，通过接口提供给其相邻上层。 5.网络分层体系结构 5.网络分层体系结构 网络分层体系结构原理禁止不同主机的对等层之间进行直接通信。 想一想： 收信人与发信人之间、邮局之间，是在直接通信吗？ 邮局、运输系统各向谁提供什么样的服务？ 邮局、收发信人各使用谁提供的什么服务？ 对等层实体之间实现的是虚拟的逻辑通信； 下层向上层提供服务； 上层依赖下层提供的服务来与其他主机上的对等层通信； 实际通信在最底层完成。 源进程传送消息到目标进程的过程： 消息送到源系统的最高层； 从最高层开始，自上而下逐层封装； 经物理线路传输到目标系统； 目标系统将收到的信息自下而上逐层处理并拆封； 由最高层将消息提交给目标进程。 6.对等层通信的实质 数据封装过程： 在目的站，某一层只能识别由源站对等层封装的“信封”，而对于被封装在“信封”内部的“数据”仅仅是拆封后将其提交给上层，本层不作任何处理。 每一层只处理本层的协议头部！ 2.2 OSI/RM开放系统互联参考模型 1. 物理层（Physical Layer） 作用：在物理媒体(介质)上正确地、透明地传送比特流。 服务：串行和并行 协议(标准)：规定了物理接口的各种特性： 机械：物理连接器的尺寸、形状、规格 电气：信号电平，信号的脉冲宽度和频率，数据传送速率，最大传输距离等 功能：接口引（线）脚的功能和作用 规程：信号时序，应答关系，操作过程 作用：在两个相邻节点间可靠地传输数据，使之对网络层呈现为一条无错的链路。 功能： 建立与拆除数据链路连接 组帧：帧封装，按顺序传送，处理返回的确认帧 物理寻址：MAC地址/物理地址 定界与同步：产生/识别帧边界 错误检测/恢复：可靠的传输，CRC，ARQ 流量控制：抑止发送方的传输速率，使接收方来得及接收 3. 网络层（Network Layer，Internet Layer） 作用：寻址并选择合适的路由，把数据报从源端传送到目的端，在需要时对上层的数据进行分段和重组。 功能： 在源端与目的端之间建立、维护、终止网络的连接 寻址、路由选择和分组中转 分段与组合：大数据块分段，小数据块组合