網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

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1、第2章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主講教師：陳盈聯(lián)系電話：611117電子郵箱：ychen222@163.com掌握：協(xié)議、層次、接口與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念。掌握：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的層次化研究方法。掌握：OSI參考模型及各層的基本服務(wù)功能。掌握：TCP/IP參考模型的層次劃分、各層的基本服務(wù)功能與主要協(xié)議。了解：OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較。了解：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織，RFC文檔、Internet草案與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定過程。本章學(xué)習(xí)要求22.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念一、網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)計算

2、機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)。將一個復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干個容易處理的子系統(tǒng)，然后“分而治之”。為了簡化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，常將網(wǎng)絡(luò)按功能劃分成一系列的層次，讓每一層完成一個特定的功能。完成某一層功能的硬件和軟件集合稱為實體。3社會上存在的郵政系統(tǒng)4網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)5分層原則不同的系統(tǒng)分成相同的層次；不同系統(tǒng)的對等層次之間存在著“虛擬”通信；對不同系統(tǒng)的對等層之間的通信有明確的通信規(guī)定(協(xié)議)；高層使用低層提供的服務(wù)時，并不需要知道低層服務(wù)的具體實現(xiàn)方法。6二、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指為網(wǎng)絡(luò)同層實體之間數(shù)據(jù)交換而制

3、定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)，亦稱同層協(xié)議或通信協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素：語義、語法與時序；語義：用于解釋比特流的每一部分的意義；語法：語法是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序的意義；時序：事件實現(xiàn)順序的詳細說明。7協(xié)議棧將網(wǎng)絡(luò)功能分解為許多層后，在每一個功能層次中，通信雙方需共同遵守的約定和規(guī)定，這些約定和規(guī)定的集合稱為同層協(xié)議（即通信協(xié)議，簡稱為協(xié)議）。網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議按層次順序排列而成的協(xié)議序列稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。8三、接口（interface）接口是同一系統(tǒng)內(nèi)相鄰層之間交換信息的連接點;同一個系統(tǒng)

4、的相鄰層之間存在著明確規(guī)定的接口，低層向高層通過接口提供服務(wù);只要接口條件不變、低層功能不變，低層功能的具體實現(xiàn)方法與技術(shù)的變化不會影響整個系統(tǒng)的工作（只要接口不變，各層是相互獨立的）。9接口示意圖10四、服務(wù)相鄰層的上層都是通過下層完成本層的功能，其中下層稱為服務(wù)提供者，上層稱為服務(wù)使用者，服務(wù)的提供和使用都是通過相鄰層的接口進行。如第N-1層為第N層提供服務(wù)，稱第N-1層是第N層的服務(wù)提供者，第N層稱為服務(wù)使用者。11服務(wù)示意圖12服務(wù)原語相鄰層間的數(shù)據(jù)交換都是通過規(guī)定的服務(wù)原語來進行，服務(wù)原語一般

5、有四類：請求（Request）、指示（Indication）、響應(yīng)（Response）和確認（Confirm）。具體過程如下圖所示：13服務(wù)訪問點SAP（ServiceAccessPoint）14五、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（networkarchitecture）一個功能完備的計算機網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜的協(xié)議是按層次結(jié)構(gòu)來組織的；網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；體系結(jié)構(gòu)是個抽象的概念，其具體實現(xiàn)是通過特定的硬件和軟件來完成的。15層次結(jié)構(gòu)研究方法的優(yōu)點各層之間相互獨立;靈活性好;各層都可以采用最合適的技術(shù)

6、來實現(xiàn);易于實現(xiàn)和維護;有利于促進標(biāo)準(zhǔn)化。162.2OSI參考模型2.2.1OSI參考模型的基本概念在制定計算機網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)方面，起著很大作用的兩大國際組織是：國際電報與電話咨詢委員會（ConsultativeCommitteeonInternationalTelegraphandTelephone，CCITT）；國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（InternationalStandardsOrganization，ISO）。CCITT與ISO的工作領(lǐng)域是不同的：CCITT主要是考慮通信標(biāo)準(zhǔn)的制定；ISO主要是考慮信息處理與

7、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。17OSI參考模型是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織為解決異種機互連而制訂的開放式計算機網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型。在OSI中的“開放”是指只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以與位于世界上任何地方、遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進行通信；OSI參考模型只是描述了一些概念，用來協(xié)調(diào)進程間通信標(biāo)準(zhǔn)的制定；在OSI的范圍內(nèi)，只有各種的協(xié)議是可以被實現(xiàn)的，而各種產(chǎn)品只有和OSI的協(xié)議相一致時才能互連；OSI參考模型只是一個概念性的框架。OSI參考模型182.2.2OSI參考模型的結(jié)構(gòu)ISO劃分七層結(jié)構(gòu)的基本原則網(wǎng)中各結(jié)點都具有相同

8、的層次；不同結(jié)點的同等層具有相同的功能；同一結(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信；每一層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)；不同結(jié)點的同等層通過協(xié)議來實現(xiàn)對等層之間的通信。19OSI參考模型的結(jié)構(gòu)202.2.3OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程1.OSI環(huán)境（OSIenvironment）212.OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程222.2.4面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)服務(wù)可以分為通信子網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸所提供的服務(wù),與全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為用戶提供的服務(wù)；通信子網(wǎng)的