[理学]第三章 计算机网络体系结构.pptVIP

第三章 计算机网络体系结构 空中旅行的组织 层次化方法在其它领域的应用 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 。。。 网络分层体系结构 TCP/IP的应用层 应用层协议为文件传输、电子邮件、远程登录、网络管理、Web浏览等应用提供了支持。 有些协议的名称与以其为基础的应用程序同名。 TCP/IP的传输层 传输层的主要功能：提供进程间可靠的传输服务。 传输层包括TCP和UDP两种传输协议： TCP是面向连接的传输协议。 在数据传输之前建立连接； 把报文分解为多个段进行传输，在目的站再重新装配这些段； 必要时重新传输没有收到或错误的段，因此它是“可靠”的。 UDP是无连接的传输协议。 在数据传输之前不建立连接； 对发送的段不进行校验和确认，因此它是“不可靠”的； 主要用于请求/应答式的应用和语音、视频应用。 TCP/IP的网际（网络）层 主要功能是把数据报通过最佳路径送到目的端。 寻址（IP地址）、路由选择、封包/拆包 网际层的核心协议——IP，提供了无连接的数据报传输服务（不保证送达，不保序，不保证无错）。 传输前不需建立连接 提高了传输效率 网际层是网络转发节点（如路由器）上的最高层。 网络节点设备不需要传输层和应用层 网际层的其它重要协议： ICMP（Internet Control Message Protocol） 传递控制消息 可达性测试 传送路由状态信息 超时通知 不可达通知 封装在IP中进行传输 ARP（Address Resolution Protocol） 为已知的IP地址确定相应的MAC地址 RARP（Reverse Address Resolution Protocol） 为已知的MAC地址确定相应的IP地址 IGMP（Internet Group Management Protocol） 多播组管理 网际层的四个主要协议 TCP/IP的网络接口层 没有定义任何实际协议，仅定义了网络接口 任何已有的数据链路层协议和物理层协议都可以用来支持TCP/IP 典型的例子： Ethernet、Token Ring、HDHL、X.25、ATM 优点：适应性强、灵活 缺点：不能利用已存在的某些有用的功能 TCP/IP总是认为其下层是不可靠的（尽管可能已经足够可靠） LAN典型拓扑结构 3.4 局域网体系结构 局域网的标准：IEEE802（ISO8802） IEEE802是一个标准系列：IEEE802, IEEE802.1～IEEE802.14 其体系结构只包含了两个层次：数据链路层，物理层 数据链路层又分为逻辑链路控制和介质访问控制两个子层 IEEE802标准系列中的主要标准 802.2 - 逻辑链路控制 802.3 - CSMA/CD（以太网） 802.4 - Token Bus （令牌总线） 802.5 - Token Ring（令牌环） 802.6 - 分布队列双总线DQDB -- MAN标准 802.8 – FDDI（光纤分布数据接口） 802.11 – WLAN（无线局域网） IEEE802体系结构示意图 数据链路层在不同的子标准中定义 分别对应于LLC子层和MAC子层 局域网的物理层 功能： 位流的传输； 同步前序的产生与识别； 信号编码和译码。 IEEE802定义了多种物理层，以适应不同的网络介质和不同的介质访问控制方法。 两个接口： 连接单元接口（AUI）－可选，仅用于粗同轴电缆 介质相关接口（MDI） 屏蔽不同介质的特性，使之不影响MAC子层的操作 局域网的数据链路层 按功能划分为两个子层：LLC和MAC 功能分解的目的： 将功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部分分开，以适应不同的传输介质。 解决共享信道(如总线)的介质访问控制问题，使帧的传输独立于传输介质和介质访问控制方法。 LLC： 与介质、拓扑无关； MAC：与介质、拓扑相关。 局域网的数据链路层的特点： 局域网链路支持多路访问，支持成组地址和广播； 支持介质访问控制功能； 提供某些网络层的功能，如网络服务访问点(SAP)、多路复用、流量控制、差错控制、... MAC子层功能：实现、维护MAC协议，差错检测，寻址。 LLC子层功能：向高层提供统一的链路访问形式，组帧/拆帧、建立/释放逻辑连接，差错控制，帧序号处理，提供某些网络层功能。 对不同的LAN标准，它们的LLC子层都是一样的，区别仅在MAC子层（和物理层）。 LLC的帧结构 局域网的网络层和高层 交换式局域网中交换机和路由器的功能 路由选择在交换式局域网中的作用 把交换式局域网分割成多个广播域 广播通信流 广播风暴 子网间信息包的传输 互联不同局域网的技术 提供安全访问的机制