第03章-网络体系结构与网络协议

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1、计算机网络技术第3章网络体系结构与网络协议学习内容：OSI参考模型结构物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层及应用层的功能，所使用的硬件设备，所使用的协议TCP/IP参考模型结构OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较3.1网络体系结构的基本概念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。社会上存在的邮政系统协议、层次、接口与体系结构

2、的概念层次（layer）协议（protocol）接口（interface）体系结构（architecture）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；不同的系统分成相同的层次；不同系统的最低层之间存在着“物理”通信；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；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。划分层次的概念举例主机1向主机2通过网络发送文件；可以将要做的工

3、作进行如下的划分；第一类工作与传送文件直接有关；确信对方已做好接收和存储文件的准备双方协调好一致的文件格式两个主机将文件传送模块作为最高的一层，剩下的工作由下面的模块负责。两个主机交换文件文件传送模块主机1主机2文件传送模块只看这两个文件传送模块好像文件及文件传送命令是按照水平方向的虚线传送的把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块再设计一个通信服务模块文件传送模块主机1主机2文件传送模块只看这两个通信服务模块好像可直接把文件可靠地传送到对方把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块通信服务模块通信服务模块

4、再设计一个网络接入模块文件传送模块主机1主机2文件传送模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块通信网络网络接口网络接口网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。计算机网络的层次模型分层的好处各层之间是独立的灵活性好结构上可分割开易于实现和维护能促进标准化工作层数多少要适当若层数太少，就会使每一层的协议太复杂层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难接口（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

5、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。网络体系结构（networkarchitecture）一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂的协议集;网络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；网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精确的定义；体系结构是抽象的，而实现是指能够运行的一些硬件和软件。3.2ISO/OSI参考模型3.2.1OSI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

6、组织是：国际电报与电话咨询委员会（CCITT）国际标准化组织（ISO）CCITT与ISO的工作领域不同：CCITT主要是考虑通信标准的制定；ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构。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、同样遵循同一标准的其它任何系统进行通信；OSI标准中，采用的是三级抽象：体系结构（architecture）服务定义（servicedefinition）协议说明（protocolspecification）体系结构开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包括的可

7、能的服务；作为一个框架来协调和组织各层协议的制定；对网络内部结构最精炼地概括与描述。服务定义详细地说明了各层所提供的服务；某一层的服务就是该层及其以下各层的一种能力；低层的服务是通过接口向上一层提供的;各层所提供的服务与这些服务是如何实现的无关；定义了层与层之间的接口与各层使用的原语，但不涉及接口是具体实现的。3.2.2OSI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

8、通过协议来实现对等层之间的通信。3.2.3OSI参考模型各层的功能简介物理层的主要功能：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；实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；物理层的数据传输单元是比特。数据链路层的主要功能：在物理层提供的服务基础上，数据链路层在通信