网络体系结构与TCPIP协议

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1、21世纪高职高专新概念教材计算机网络技术实用教程1第二章网络体系结构与TCP/IP协议本章学习目标本章主要讲解计算机网络的体系结构与TCP/IP协议。通过本章的学习，读者应掌握以下内容：●计算机网络通信协议●TCP/IP协议●IP地址的规划●计算机网络新技术32.1计算机网络的体系结构2.1.1计算机网络体系结构的形成计算机网络是个非常复杂的系统。相互通信的两个计算机系统必须能够高度协调工作，而这种“协调”是相当复杂的。哪么如何解决这种“协调”？“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。5关于开

2、放系统互连参考模型OSI/RM只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。在市场化方面OSI却失败OSI的专家们在完成OSI标准时没有商业驱动力；OSI的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；OSI标准的制定周期太长，因而使得按OSI标准生产的设备无法及时进入市场；OSI的层次划分并也不太合理，有些功能在多个层次中重复出现。6两种国际标准法律上的(dejure)国际标准OSI并没有得到市场的认可。是非国际标准TCP/IP现在获得了最广泛的应用。TCP/IP常被称为事实上的(defacto)国际标准

3、。72.1.2划分层次的必要性在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即网络协议(networkprotocol)，简称为协议。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。8网络协议的组成要素语法：数据与控制信息的结构或格式。语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。同步：事件实现顺序的详细说明。9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。10层数多少要适当若层数太少，就会使每一

4、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。11分层时应注意使每一层的功能非常明确。通常每一层所要实现的一般功能往往是下面的一种或几种：（1）差错控制：使得和网络对端的相应层次的通信更加可靠。（2）流量控制：控制发送端的发送速率不要太快，使接收端来得及接收。（3）分段和重装：发送端将要发送的数据块划分为更小的单位，在接收端将其还原。（4）复用和分用：发送端几个高层会话复用一条低层的连接，在接收端再进行分用。（5）连接建立和释放：交换数据前先建立一条逻辑连接，数据传送结束后释放连接。12计算机网络的体系结构计算机网络

5、的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。计算机网络体系结构就是计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。132.1.3网络标准化组织所谓标准是文档化的协议中包含的推动某一特定产品或服务应如何被设计或实施的技术规范。ANSI（美国国家标准协会）EIA（电子工业联盟）IEEE（电气与电子工程师学会或称为I-3-E）ISO（国际标准化组织）ITU（国际电信同盟）142.1.4计算机网络通信协议前面已经提到OSI开放系统互连参考模型采用了7个层次的体系结构，

6、由低层至高层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。15OSI参考模型两台主机的层次结构16物理层（PhysicalLayer）物理层的任务就是透明地传送比特流。在物理层上传输数据的单位是比特。物理层并不是指物理传输介质，它是介于数据链路层和物理传输介质之间的一层，起着数据链路层到物理传输介质之间的逻辑接口的作用。传输介质的改变是否会影响物理层以上的层次？17物理层的主要功能●确定连接缆线材质，确定连接器引线的数目及定义、接头的几何尺寸和锁紧装置等。●物理层要考虑用多大的电压代表“l”或“0”，以及当发送端发出比特“l”时，

7、在接收端如何识别出这是比特“l”而不是比特“0”。●指出传输1比特信息占用多长时间。●采用何种传输方式。●初始连接如何建立。●当双方结束通信时如何拆除连接。RS-232是物理层的一个重要标准，哪么它是如何实现物理层功能的？18EIARS-232接口标准EIA:ElectronicIndustriesAssociation美国电子工业协会。EIARS-232的主要特性：机械特性：使用ISO2110关于插头座的标准，有25根引脚，分2排：13根和12根。电气特性：与CCITT的V.28建议书一致。采用负逻辑，即0表示+3V或更高的电压；1表示-3V或更负

8、的电压。电缆长度在15m以内，传输速率不超过20kb/s，长度越短，速度越快。规程特性：与CCITT的V.2