网络体系结构与网络协议

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1、第2章网络体系结构与网络协议主讲教师：陈盈联系电话：611117电子邮箱：ychen222@163.com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主要协议。了解：OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较。了解：网络协议标准组织，RFC文档、Internet草案与Internet协议标准的制定过程。本章学习要求22.1网络体系结构的基本概念一、网络分层结构计算

2、机网络系统是一个十分复杂的系统。将一个复杂系统分解为若干个容易处理的子系统，然后“分而治之”。为了简化网络的设计，常将网络按功能划分成一系列的层次，让每一层完成一个特定的功能。完成某一层功能的硬件和软件集合称为实体。3社会上存在的邮政系统4网络分层结构5分层原则不同的系统分成相同的层次；不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信；对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定(协议)；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。6二、网络协议的概念网络协议是指为网络同层实体之间数据交换而制

3、定的规则、约定与标准，亦称同层协议或通信协议；网络协议的三要素：语义、语法与时序；语义：用于解释比特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，以及数据出现的顺序的意义；时序：事件实现顺序的详细说明。7协议栈将网络功能分解为许多层后，在每一个功能层次中，通信双方需共同遵守的约定和规定，这些约定和规定的集合称为同层协议（即通信协议，简称为协议）。网络各层协议按层次顺序排列而成的协议序列称为网络协议栈。8三、接口（interface）接口是同一系统内相邻层之间交换信息的连接点;同一个系统

4、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（只要接口不变，各层是相互独立的）。9接口示意图10四、服务相邻层的上层都是通过下层完成本层的功能，其中下层称为服务提供者，上层称为服务使用者，服务的提供和使用都是通过相邻层的接口进行。如第N-1层为第N层提供服务，称第N-1层是第N层的服务提供者，第N层称为服务使用者。11服务示意图12服务原语相邻层间的数据交换都是通过规定的服务原语来进行，服务原语一般

5、有四类：请求（Request）、指示（Indication）、响应（Response）和确认（Confirm）。具体过程如下图所示：13服务访问点SAP（ServiceAccessPoint）14五、网络体系结构（networkarchitecture）一个功能完备的计算机网络的复杂的协议是按层次结构来组织的；网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构；体系结构是个抽象的概念，其具体实现是通过特定的硬件和软件来完成的。15层次结构研究方法的优点各层之间相互独立;灵活性好;各层都可以采用最合适的技术

6、来实现;易于实现和维护;有利于促进标准化。162.2OSI参考模型2.2.1OSI参考模型的基本概念在制定计算机网络标准方面，起着很大作用的两大国际组织是：国际电报与电话咨询委员会（ConsultativeCommitteeonInternationalTelegraphandTelephone，CCITT）；国际标准化组织（InternationalStandardsOrganization，ISO）。CCITT与ISO的工作领域是不同的：CCITT主要是考虑通信标准的制定；ISO主要是考虑信息处理与

7、网络体系结构。17OSI参考模型是国际标准化组织为解决异种机互连而制订的开放式计算机网络层次结构模型。在OSI中的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、遵循同一标准的其他任何系统进行通信；OSI参考模型只是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定；在OSI的范围内，只有各种的协议是可以被实现的，而各种产品只有和OSI的协议相一致时才能互连；OSI参考模型只是一个概念性的框架。OSI参考模型182.2.2OSI参考模型的结构ISO划分七层结构的基本原则网中各结点都具有相同

8、的层次；不同结点的同等层具有相同的功能；同一结点内相邻层之间通过接口通信；每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。19OSI参考模型的结构202.2.3OSI环境中的数据传输过程1.OSI环境（OSIenvironment）212.OSI环境中的数据传输过程222.2.4面向连接服务与无连接服务服务可以分为通信子网对网络中数据传输所提供的服务,与全网络系统为用户提供的服务；通信子网的