计算机网络的体系结构.pptxVIP

第3章 计算机网络的体系结构体系结构的划分以及网络协议第一页，共二十二页。本章学习要求：掌握：协议、层次、接口与网络体系结构 的基本概念掌握：网络体系结构的层次化研究方法掌握：OSI参考模型及各层的基本服务功能掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层 的基本服务功能与协议族了解：OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比 较第二页，共二十二页。3.1 网络体系结构和协议的概念 网络分层体系结构(班级管理结构化) 网络体系结构:是指用分层研究方法定义的网络各层的功能,各层协议和接口的集合。 计算机网络将其功能划分成若干个层次（Layer），较高层次建立在较低层次的基础上，并为其更高层次提供必要的服务功能。第三页，共二十二页。网络分层体系结构的优点是： 1．独立性强 2．适应性强 3．易于实现和维护 4. 有利于促进标准化,是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明第四页，共二十二页。邮政系统层次协议接口第五页，共二十二页。层次、协议、接口与体系结构的概念层次（layer）层次是人们对复杂问题处理的基本方法；将总体要实现的很多功能分配在不同层次中；对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定；高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务的具体实现方法。 第六页，共二十二页。协议（protocol）:网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准；网络协议的三要素：语义、语法与定时；语义：用于解释数据流的每一部分的意义； 语法：语法是用户数据与控制信息的结构与格式；交换规则(或称时序/定时关系) ：事件实现顺序的详细说明。语言语法定义第七页，共二十二页。接口（interface）:接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点;同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务;只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。第八页，共二十二页。3.2开放系统互连参考模型3.2.1 ISO/OSI参考模型ISO:国际标准化组织(International Organization for Standardization) OSI:开放系统互连参考模型(Open System Interconnect )第九页，共二十二页。OSI参考模型的结构路由器网卡、网桥、交换机中继器、集线器人机交互翻译器协调信息传输数据转发数据检验数据介质连接第十页，共二十二页。OSI参考模型的主要特性为：是一种异构系统互连的分层结构；是一种抽象结构，而不是具体实现的描述；不同结点的同等层具有相同的功能,协议是水平的,服务是垂直的；相邻层间的接口，定义了低层向上层提供的服务；直接的数据传送仅在最底层实现。第十一页，共二十二页。OSI参考模型各层的功能物理层的主要功能：传输介质1．通信接口与传输媒体的物理特性 （1）机械特性电池及针孔原理 （2）电气特性 手机电池供电时间 （3）功能特性 数据线与电源线 （4）规程特性 数据线连接线路(建立、维持、拆除)第十二页，共二十二页。 2．物理层的数据交换单位为二进制比特实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；（数字、模拟传输信号）物理层的数据传输单元是比特。 3．比特的同步（电话号码）异步传输；同步传输第十三页，共二十二页。 4．线路的连接利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接；点—点(专用链路),多点(共享一条链路) 5．传输方式单工半双工全双工第十四页，共二十二页。3.2.3 数据链路层数据传输方式 通过物理层提供的比特流服务,在相邻节点之间建立链路,对传输中可能出现的差错进行检错和纠错,向网络层提供无差错的透明传输.1．成帧传输以“帧”为单位的数据包2．物理地址寻址帧的头部添加源和目的地址尾部加差错控制信息3．流量控制发送报告 尾部加差错控制信息4．差错控制使有差错的物理线路变成无差错的数据链路5．接入控制第十五页，共二十二页。3.2.4 网络层通信子网的最高层网络层的服务：面向连接；面向无连接。 1．逻辑地址寻址 为数据在结点之间传输创建逻辑链路；2．路由功能 通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径；3．流量控制4．拥塞控制（过量的数据包，网络广播风暴）第十六页，共二十二页。3.2.5 其他各层简介传输层的主要功能：传输数据向用户提供可靠端到端（end-to-end）服务；处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题；传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，是计算机通信体系结构中关键的一层。会话层的主要功能：协调数据负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保点-点传输不中断；管理数据交换。第十七页，共二十二页。表示层的主要功能：翻译器用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式；数据格