協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)

1、網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 網(wǎng)絡協(xié)議 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 網(wǎng)絡協(xié)議網(wǎng)絡協(xié)議 network protocol:network protocol:為進行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換而建立為進行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換而建立 的一系列規(guī)則、約定和標準的集合。的一系列規(guī)則、約定和標準的集合。 三要素三要素 語法語法 雙方采用的數(shù)據(jù)格式、編碼等的定義；雙方采用的數(shù)據(jù)格式、編碼等的定義； 語義語義 對發(fā)出的請求、執(zhí)行的動作及對方的應答對發(fā)出的請求、執(zhí)行的動作及對方的應答 作出解釋；作出解釋； 時序時序 事件實現(xiàn)順序的說明、先后、快慢；事件實現(xiàn)順序的說明、先后、快慢； ( (同步）同步） 網(wǎng)絡世界有

2、你有我網(wǎng)絡世界有你有我 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 協(xié)議集協(xié)議集 協(xié)議的組織方式協(xié)議的組織方式 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) network architecture 層、協(xié)議、接口層、協(xié)議、接口 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 俄語使用者俄語使用者 英語翻譯英語翻譯 電話機或其他電話機或其他 媒體媒體 漢語使用者漢語使用者 英語翻譯英語翻譯 電話機或其他電話機或其他 媒體媒體 用戶層用戶層 翻譯層翻譯層 媒體層媒體層 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 分層原則 網(wǎng)絡中通信各節(jié)點具有相同的層次，相同的網(wǎng)絡中通信各節(jié)點具有相同的層次，相同的 層次具

3、有相同的功能；層次具有相同的功能； 各層在功能和技術(shù)上有明顯的差別，各層相各層在功能和技術(shù)上有明顯的差別，各層相 對獨立；對獨立； 低層對高層是透明的，下層通過接口為上層低層對高層是透明的，下層通過接口為上層 提供服務；提供服務； 層數(shù)應適當，實現(xiàn)對等層通信。層數(shù)應適當，實現(xiàn)對等層通信。 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 兩個主機交換文件兩個主機交換文件 文件傳送模塊 主機 1主機 2 文件傳送模塊 只看這兩個文件傳送模塊 好像文件及文件傳送命令 是按照水平方向的虛線傳送的 把文件交給下層模塊 進行發(fā)送 把收到的文件交給 上層模塊 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 再設計一個通信服務模塊再設計

4、一個通信服務模塊 文件傳送模塊 主機 1主機 2 文件傳送模塊 只看這兩個通信服務模塊 好像可直接把文件 可靠地傳送到對方 把文件交給下層模塊 進行發(fā)送 把收到的文件交給 上層模塊 通信服務模塊通信服務模塊 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 再設計一個網(wǎng)絡接入模塊再設計一個網(wǎng)絡接入模塊 文件傳送模塊 主機 1主機 2 文件傳送模塊 通信服務模塊通信服務模塊 網(wǎng)絡接入模塊網(wǎng)絡接入模塊 通信網(wǎng)絡 網(wǎng)絡 接口 網(wǎng)絡 接口 網(wǎng)絡接入模塊負責做與網(wǎng)絡接口細節(jié)有關的工作 例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷?，幀的最大長度等。 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 分層的優(yōu)點分層的優(yōu)點 n 各層之間是獨立的；各層之間是獨立的

5、； n 靈活性好；靈活性好； n 結(jié)構(gòu)上可分割開；結(jié)構(gòu)上可分割開； n 易于實現(xiàn)和維護；易于實現(xiàn)和維護； n 能促進標準化工作。能促進標準化工作。 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 iso/osi rm 鏈路層 協(xié)議 物理層 協(xié)議 網(wǎng)絡層 協(xié)議 分組流 比特流 幀流 報文流 應用層7應用層 傳輸層4傳輸層 網(wǎng)絡層3網(wǎng)絡層 鏈路層 2 鏈路層 物理層 1 物理層 表示層 6 表示層 會話層 5 會話層 報文流 報文流 報文流 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層 鏈路層鏈路層 物理層物理層 子 網(wǎng) 內(nèi) 部 協(xié) 議 通信子網(wǎng)通信子網(wǎng) 轉(zhuǎn)接節(jié)點轉(zhuǎn)接節(jié)點 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 應用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡

6、層 鏈路層 物理層 網(wǎng)絡層 鏈路層 物理層 網(wǎng)絡層 鏈路層 物理層 網(wǎng)絡層 鏈路層 物理層 表示層 會話層 傳輸層 應用層 應用進程應用進程a應用進程應用進程b 通信子網(wǎng)通信子網(wǎng) 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 iso/osi rm的特點的特點 定義了一種抽象結(jié)構(gòu)，不是具體實現(xiàn)的描述；定義了一種抽象結(jié)構(gòu)，不是具體實現(xiàn)的描述； 直接的數(shù)據(jù)傳輸僅在最低層進行；直接的數(shù)據(jù)傳輸僅在最低層進行； 每層完成所定義的功能，修改本層不影響其它層；每層完成所定義的功能，修改本層不影響其它層； 某一層可容易地被另一企業(yè)的相應層所替代；某一層可容易地被另一企業(yè)的相應層所替代； 1-31-3層是低層協(xié)議，主要與系統(tǒng)

7、間的通信有關，層是低層協(xié)議，主要與系統(tǒng)間的通信有關， 多由硬件實現(xiàn)；多由硬件實現(xiàn)； 4-74-7層是高層協(xié)議，主要與進程間的通信有關，層是高層協(xié)議，主要與進程間的通信有關， 多由主機的軟件實現(xiàn)。多由主機的軟件實現(xiàn)。 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 就是對構(gòu)成計算機網(wǎng)絡的各組成部分之間就是對構(gòu)成計算機網(wǎng)絡的各組成部分之間 的關系及所要實現(xiàn)功能的一組精確定義。的關系及所要實現(xiàn)功能的一組精確定義。 應用層應用層 表示層表示層 會話層會話層 傳輸層傳輸層 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層物理層 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界

8、有你有我 計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 實體、協(xié)議、服務和服務訪問點實體、協(xié)議、服務和服務訪問點 實體實體(entity) (entity) 表示任何可發(fā)送或接收信息的表示任何可發(fā)送或接收信息的 硬件或軟件進程。硬件或軟件進程。（許多情況下，為軟件模塊）（許多情況下，為軟件模塊） 協(xié)議是控制協(xié)議是控制兩個對等實體兩個對等實體進行通信的規(guī)則的集進行通信的規(guī)則的集 合。合。 在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得 本層能夠本層能夠向上一層提供服務向上一層提供服務。 要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使

9、用下層下層所提供的服所提供的服 務。務。 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 實體、協(xié)議、服務和服務訪問點實體、協(xié)議、服務和服務訪問點 本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面 的協(xié)議。的協(xié)議。 下面的協(xié)議對上面的服務用戶是下面的協(xié)議對上面的服務用戶是透明透明的。的。 協(xié)議是協(xié)議是“水平的水平的”，即協(xié)議是控制對等實體之，即協(xié)議是控制對等實體之 間通信的規(guī)則。間通信的規(guī)則。 服務是服務是“垂直的垂直的”，即服務是由下層向上層通，即服務是由下層向上層通 過層間接口提供的。過層間接口提供的。 同一系統(tǒng)相鄰兩層的實體進行交互的地方，稱同一系統(tǒng)相鄰兩層的實體進行交

10、互的地方，稱 為為服務訪問點服務訪問點 sapsap (service access point) (service access point)。 （實際為邏輯接口）（實際為邏輯接口） 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 實體、協(xié)議、服務和服務訪問點實體、協(xié)議、服務和服務訪問點 協(xié)議(n + 1) sapsap 交換原語交換原語 實體(n + 1) 服務提供者 第 n 層 第 n + 1 層 實體(n + 1)服務用戶 實體(n)實體(n) 協(xié)議(n) 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 總結(jié)總結(jié) 計算機網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通信在協(xié)議支持下進行 協(xié)議是分層的，iso/osi為其參考標準 七層協(xié)議及其術(shù)語 網(wǎng)

11、絡體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 物理層 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 物理層物理層 物理層不是指連接計算機的具體的物理設備或具體的傳物理層不是指連接計算機的具體的物理設備或具體的傳 輸媒體是什么，因為它們的種類非常多，物理層的作用輸媒體是什么，因為它們的種類非常多，物理層的作用 是盡可能的屏蔽這些差異，對它的高層即數(shù)據(jù)鏈路層提是盡可能的屏蔽這些差異，對它的高層即數(shù)據(jù)鏈路層提 供統(tǒng)一的服務。所以物理層主要關心的是在連接各種計供統(tǒng)一的服務。所以物理層主要關心的是在連接各種計 算機的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)的比特流。為了達到這個目算機的傳輸媒體上傳輸數(shù)據(jù)的比特流。為了達到這個目 的，物理層在設計時涉及的主要問

12、題有：的，物理層在設計時涉及的主要問題有： 用多大的電壓代表用多大的電壓代表“1”1”或或“0”0”，以及當發(fā)送端發(fā)出比特，以及當發(fā)送端發(fā)出比特“1”1”時，在時，在 接收端如何識別出這是比特接收端如何識別出這是比特“1”1”而不是比特而不是比特“0”0” 確定連接電纜材質(zhì)、引線的數(shù)目及定義、電纜接頭的幾何尺寸、鎖緊裝確定連接電纜材質(zhì)、引線的數(shù)目及定義、電纜接頭的幾何尺寸、鎖緊裝 置等置等 指出一個比特信息占用多長時間指出一個比特信息占用多長時間 采用什么樣的傳輸方式采用什么樣的傳輸方式 初始連接如何建立初始連接如何建立 當雙方結(jié)束通信如何拆除連接。當雙方結(jié)束通信如何拆除連接。 物理層傳輸數(shù)據(jù)

13、的單位是比特。物理層傳輸數(shù)據(jù)的單位是比特。 綜上所述，物理層提供為綜上所述，物理層提供為建立、維護和拆除物理鏈路建立、維護和拆除物理鏈路所所 需要的需要的機械的、電氣的、功能的和規(guī)程機械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性。的特性。 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 物理層物理層 物理層的主要功能是：物理層的主要功能是： 為數(shù)據(jù)鏈路層的比特流提供物理連接，為數(shù)據(jù)鏈路層的比特流提供物理連接， 對高層屏蔽掉具體傳輸介質(zhì)的差異，保證對高層屏蔽掉具體傳輸介質(zhì)的差異，保證 比特流的透明傳輸。比特流的透明傳輸。 物理層協(xié)議主要定義硬件接口物理層協(xié)議主要定義硬件接口 包括接口的機械特性、電氣特性、功包括接口的機械

14、特性、電氣特性、功 能特性、規(guī)程特性。能特性、規(guī)程特性。 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 物理層物理層 計 算 機 a 計 算 機 b 調(diào)制解調(diào)器 a 調(diào)制解調(diào)器 b 公用電話網(wǎng) rs-232-c rs-232-c 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 物理層物理層 機械特性：機械特性： 定義接口插件、插座的形狀、尺寸、引腳數(shù)量、排定義接口插件、插座的形狀、尺寸、引腳數(shù)量、排 列順序等。如：列順序等。如：rs-232rs-232是是2525芯、芯、d d型，型，rs-499rs-499為為3737芯等；芯等； 電氣特性：電氣特性： 定義信號的高低、脈沖寬度、阻抗匹配、傳輸速率、定義信號的高低、脈

15、沖寬度、阻抗匹配、傳輸速率、 傳輸距離等；傳輸距離等； 功能特性：功能特性： 規(guī)定每個引腳的功能、數(shù)據(jù)類型、控制方式等；規(guī)定每個引腳的功能、數(shù)據(jù)類型、控制方式等； 規(guī)程特性：規(guī)程特性： 定義通信雙方的動作順序。如：如何建立、拆除物定義通信雙方的動作順序。如：如何建立、拆除物 理連接、采用全雙工還是半雙工通信等。理連接、采用全雙工還是半雙工通信等。 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 物理層 機械特性機械特性: : 用于用于dtedte和和dcedce設備之間的連接，設備之間的連接， dcedce設備用母插座，設備用母插座，dtedte設備用設備用 公插頭公插頭 2525芯，芯，螺絲心間距離為螺絲

16、心間距離為 47.0447.04 0.13mm,250.13mm,25針插腳針插腳/ /座座, ,上上 排編號由左至右排編號由左至右1-13,1-13,下排下排14-14- 2525。 以美國電子工業(yè)協(xié)會（以美國電子工業(yè)協(xié)會（eia）的）的rs-232-c為例為例 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 物理層 電氣特性電氣特性: : 采用單端驅(qū)動非差分接收電路采用單端驅(qū)動非差分接收電路, ,數(shù)據(jù)傳輸率最大為數(shù)據(jù)傳輸率最大為 20kbps,20kbps,電纜最大長度為電纜最大長度為15m.15m. 低于低于-5v-5v表示二進制表示二進制1,1,高于高于+5v+5v表示二進制表示二進制0 0 輸出阻

17、抗輸出阻抗300300, ,輸入阻抗輸入阻抗3 37k 7k 功能特性功能特性: : 詳細定義了每個引腳的功能詳細定義了每個引腳的功能 規(guī)程特性規(guī)程特性: : 規(guī)定了接收或發(fā)送信息的時應完成的動作次序。規(guī)定了接收或發(fā)送信息的時應完成的動作次序。 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 rs-232-c功能特性功能特性 25芯 引腳號 線的 編號 接口電路名稱 dte -dce數(shù) 據(jù) 控 制 定 時 地 線 1aa屏蔽地 pg 7ab信號地 gnd 2ba發(fā)送數(shù)據(jù) txd 3bb接收數(shù)據(jù) rxd 4ca請求發(fā)送 rts 5cb允許發(fā)送 cts 6cc數(shù)據(jù)設備準備好 dsr 20 cd數(shù)據(jù)終端準備好 d

18、tr 8cf載波檢測 cd 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 21cg信號質(zhì)量檢查 sqd 23ch數(shù)據(jù)信號速率選擇(dte) 18ci數(shù)據(jù)信號速率選擇(dce) 24da發(fā)送信號碼元定時(dte) txc 15db接收信號碼元定時(dce) txc 17dd接收信號碼元定時(dce) rxc 14sba備用信道發(fā)送數(shù)據(jù) 16sbb備用信道接收數(shù)據(jù) 19sca備用信道請求發(fā)送 13scb備用信道允許發(fā)送 12scf備用信道載波檢測 22ce呼叫指示器 rs-232-c功能特性（功能特性（conti.) 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 eia-232 接口標準接口標準 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界

19、有你有我 兩臺兩臺dte近距離連接近距離連接 1 2 3 4 5 6 7 8 20 1 2 3 4 5 6 7 8 20 dtedte gnd 保護地線保護地線 td 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) rd 接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù) rts 請求發(fā)送請求發(fā)送 cts 清除發(fā)送清除發(fā)送 dsr 數(shù)據(jù)設備就緒數(shù)據(jù)設備就緒 sgnd 信號地線信號地線 cd 載波檢測載波檢測 dtr 數(shù)據(jù)終端就緒數(shù)據(jù)終端就緒 網(wǎng)絡世界有你有我網(wǎng)絡世界有你有我 dos級的級的pc通信通信 mode 端口名：速率，校驗方式，數(shù)據(jù)位數(shù)，停止位數(shù)端口名：速率，校驗方式，數(shù)據(jù)位數(shù)，停止位數(shù) com1 110 e 偶校驗偶校驗 7 1 com2 150 o 奇校驗奇校驗 8 2 n 無校驗無校驗 例：例： t端：端： mode com1：1200，e，7，1 copy con：com1： r端：端：mode com1：1200，