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

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1、第三章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議本章學(xué)習(xí)要求：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(guò)程。22.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念2.1.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素：語(yǔ)義、語(yǔ)法與時(shí)序；語(yǔ)義:用于規(guī)定數(shù)據(jù)的每一部分的意義(說(shuō)什么

2、內(nèi)容)；語(yǔ)法: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(怎么說(shuō)的問(wèn)題)；時(shí)序：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明(說(shuō)明的順序)。3常見的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議NETBEUI協(xié)議IPX/SPX兼容協(xié)議TCP/IP協(xié)議4NetBEUINetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface,用戶擴(kuò)展接口）IBM開發(fā)優(yōu)點(diǎn)：小、快、效率高一般用于局域網(wǎng)缺點(diǎn)：不支持路由,一般用于微軟產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)上1997/5/85KanyLee@CSIE.NTUIPX/SPX用于NovellNetwork優(yōu)點(diǎn)：靈活性強(qiáng)、支持路由缺點(diǎn)：所占空間大，過(guò)多的廣播IPX/SPX兼容

3、性協(xié)議(MicrosoftVersion)用于Microsoft系統(tǒng)與NETWARE系統(tǒng)進(jìn)行通訊，也用于游戲網(wǎng)的組建場(chǎng)合中。1997/5/86KanyLee@CSIE.NTUTCP/IP用于任何規(guī)格的網(wǎng)絡(luò)，是因特網(wǎng)的母語(yǔ)優(yōu)點(diǎn)：靈活性強(qiáng)、支持路由缺點(diǎn)：所占空間大,需要配置1997/5/87KanyLee@CSIE.NTU網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的選擇可靠性是否需要路由或多網(wǎng)段占用空間對(duì)方計(jì)算機(jī)所采用的協(xié)議82.1.2協(xié)議、層次、接口與體系結(jié)構(gòu)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的四個(gè)重要的概念層次（layer）協(xié)議（protocol）接口（interface）體系結(jié)構(gòu)（architectu

4、re）9社會(huì)上存在的郵政系統(tǒng)10層次（layer）層次是人們對(duì)復(fù)雜問(wèn)題處理的基本方法,；將總體要實(shí)現(xiàn)的很多功能分配在不同層次中；對(duì)每個(gè)層次要完成的服務(wù)及服務(wù)要求都有明確規(guī)定；不同的系統(tǒng)分成相同的層次；不同系統(tǒng)的最低層之間存在著“物理”通信；不同系統(tǒng)的對(duì)等層次之間存在著“虛擬”通信；對(duì)不同系統(tǒng)的對(duì)等層之間的通信有明確的通信規(guī)定；高層使用低層提供的服務(wù)時(shí)，并不需要知道低層服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)方法。11接口（interface）接口是同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間交換信息的連接點(diǎn);同一個(gè)結(jié)點(diǎn)的相鄰層之間存在著明確規(guī)定的接口，低層向高層通過(guò)接口提供服務(wù);只要接口條件不變、低層功能

5、不變，低層功能的具體實(shí)現(xiàn)方法與技術(shù)的變化不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。12網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（networkarchitecture）一個(gè)功能完備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要制定一整套復(fù)雜的協(xié)議集;網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是按層次結(jié)構(gòu)來(lái)組織的（每個(gè)層次有相對(duì)應(yīng)的協(xié)議去實(shí)現(xiàn)該層的功能）；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)；網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該分為幾層,以及每層應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能,層與層之間的關(guān)系進(jìn)行了精確的定義；體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)是指通過(guò)運(yùn)行一些硬件和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。132.1.3網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究方法分層的優(yōu)點(diǎn)將一個(gè)功能復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)分解成更小的,更簡(jiǎn)單的模塊,易于學(xué)習(xí)和研究將網(wǎng)

6、絡(luò)系統(tǒng)部件標(biāo)準(zhǔn)化,提供兼容性的接口允許不同類型的硬件和軟件相互通信,優(yōu)化了互操作性防止一層的變更影響其它層的功能的正常發(fā)揮142.2OSI參考模型2.2.1OSI參考模型的基本概念在制定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)方面，起著很大作用的兩大國(guó)際組織是：國(guó)際電報(bào)與電話咨詢委員會(huì)（ConsultativeCommitteeonInternationalTelegraphandTelephone，CCITT）；國(guó)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；

7、ISO主要是考慮信息處理與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。15在OSI中的“開放”是指只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以與位于世界上任何地方、同樣遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信.162.2.2OSI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(diǎn)都具有相同的層次；不同結(jié)點(diǎn)的對(duì)等層具有相同的功能；同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過(guò)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(diǎn)的同等層通過(guò)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信。17OSI參考模型的結(jié)構(gòu)182.2.3OSI參考模型各層的功能物理層的主要功能：利用傳輸介質(zhì)為通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間建立、管理和釋放物理連接；(電路

8、交換或線路交換)實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸，為數(shù)據(jù)鏈路層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)