計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第3章計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

1、第第3章章 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)本章內(nèi)容本章內(nèi)容 計算機的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)參考模型網(wǎng)絡(luò)參考模型 五層網(wǎng)絡(luò)參考模型五層網(wǎng)絡(luò)參考模型3.1 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展背景分層原理基本概念3.1.1 發(fā)展背景發(fā)展背景網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)提出的背景網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)提出的背景計算機網(wǎng)絡(luò)的計算機網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性、異質(zhì)性復(fù)雜性、異質(zhì)性 不同的通信介質(zhì)不同的通信介質(zhì)有線、無線等有線、無線等 不同種類的設(shè)備不同種類的設(shè)備主機、路由器、交換機、復(fù)主機、路由器、交換機、復(fù)用設(shè)備等用設(shè)備等 不同的操作系統(tǒng)不同的操作系統(tǒng)UNIX、Windows等等 不同的軟不同的軟/硬件、接口和通信

2、約定（協(xié)議）硬件、接口和通信約定（協(xié)議） 不同的應(yīng)用環(huán)境不同的應(yīng)用環(huán)境固定、移動等固定、移動等 不同種類業(yè)務(wù)不同種類業(yè)務(wù)分時、交互、實時等分時、交互、實時等對于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為了簡化設(shè)計與對于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為了簡化設(shè)計與實現(xiàn)互實現(xiàn)互連連采用采用分層方法分層方法。國際標準化組織（國際標準化組織（ISO）1983年形成了年形成了開放式開放式系統(tǒng)互連系統(tǒng)互連參考模型的正式文件（參考模型的正式文件（ISO7498國際國際標準），即標準），即七層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)七層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。為了簡化設(shè)計與實現(xiàn)互連為了簡化設(shè)計與實現(xiàn)互連采用分層方法采用分層方法對照兩個人收發(fā)信件對照兩個人收發(fā)信件信件內(nèi)容信件內(nèi)容郵件地

3、址郵件地址貨物地址貨物地址發(fā)信人發(fā)信人郵局郵局運輸系統(tǒng)運輸系統(tǒng)信件內(nèi)容信件內(nèi)容郵件地址郵件地址貨物地址貨物地址收信人收信人對信件內(nèi)容的共識對信件內(nèi)容的共識對信件如何傳遞的共識對信件如何傳遞的共識對貨物如何運輸?shù)墓沧R對貨物如何運輸?shù)墓沧RP3P2P1公路，鐵路，航空公路，鐵路，航空郵局郵局運輸系統(tǒng)運輸系統(tǒng)文件傳送模塊文件傳送模塊計算機計算機 1計算機計算機 2文件傳送模塊文件傳送模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口接口網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口接口3.1.2 分層原理分層原理計算機網(wǎng)絡(luò)中采用了計算機網(wǎng)絡(luò)中采用了分層分層方

4、法。方法。把復(fù)雜把復(fù)雜的問題劃分為若干個較小的、單一的局部問的問題劃分為若干個較小的、單一的局部問題，在不同層上予以解決。題，在不同層上予以解決。網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)方法要解決的問題：網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)方法要解決的問題： 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有哪些層次？每一層有獨立的功能？網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有哪些層次？每一層有獨立的功能？（分層與功能分層與功能） 各層之間如何進行交互？交接要方便（各層之間如何進行交互？交接要方便（服務(wù)與接服務(wù)與接口口） 通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？（通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？（協(xié)議協(xié)議）計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：計算機網(wǎng)絡(luò)中計算機網(wǎng)絡(luò)中同層次進程通信的協(xié)議以及相鄰層之間的接口

5、和服務(wù)的集合。3.1.3 基本概念基本概念實體實體：層中的：層中的活動元素活動元素，層中的功能由實體來完成。，層中的功能由實體來完成。任何可以發(fā)送或接收信息的硬件任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進程。軟件進程。對等層對等層：不同主機中的：不同主機中的同一同一層次。層次。對等實體對等實體：不同主機中的位于：不同主機中的位于同一同一層次的實體。層次的實體。協(xié)議協(xié)議：通信雙方在通信中：通信雙方在通信中對等實體必須遵守的必須遵守的規(guī)則、規(guī)則、標準或約定標準或約定。接口接口：相鄰兩層之間相鄰兩層之間交互的界面，定義相鄰兩層之間交互的界面，定義相鄰兩層之間的操作及下層對上層的服務(wù)。的操作及下層對上層的服

6、務(wù)。服務(wù)服務(wù)：某一層向它的上一層提供的一組：某一層向它的上一層提供的一組原語或操作原語或操作，服務(wù)定義了該層的一種服務(wù)定義了該層的一種能力能力，通過接口提供給其相鄰，通過接口提供給其相鄰上層。上層。1. 實體和協(xié)議實體和協(xié)議系統(tǒng)系統(tǒng)A系統(tǒng)系統(tǒng)B實體實體對等層對等層對等實體對等實體接口接口服務(wù)服務(wù)物理網(wǎng)絡(luò)物理網(wǎng)絡(luò)P3P2P1 2 1 3 2 1物理通信線路物理通信線路 3 N+1 N N-1 N+1 N N-1Pn-1PnPn+1系統(tǒng)系統(tǒng)A系統(tǒng)系統(tǒng)Bl同一網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個端系統(tǒng)必須具有相同的層次l每層使用其下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)l通信只在對等層間進行（間接傳輸、邏輯傳輸、虛擬傳輸），

7、非對等層之間不能互相“通信”l實際的物理通信只在最底層完成lPn：第n層協(xié)議協(xié)議，即第n層對等實體間通信時必須遵循的規(guī)則或約定網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)對等通信例：兩個人收發(fā)信件對等通信例：兩個人收發(fā)信件 收信人與發(fā)信人之間、郵局之間，是在收信人與發(fā)信人之間、郵局之間，是在直接直接通信嗎？通信嗎？ 郵局、運輸系統(tǒng)各向誰提供什么樣的服務(wù)？郵局、運輸系統(tǒng)各向誰提供什么樣的服務(wù)？ 郵局、收發(fā)信人各使用誰提供的什么服務(wù)？郵局、收發(fā)信人各使用誰提供的什么服務(wù)？信件內(nèi)容信件內(nèi)容郵件地址郵件地址貨物地址貨物地址發(fā)信人發(fā)信人郵局郵局運輸系統(tǒng)運輸系統(tǒng)信件內(nèi)容信件內(nèi)容郵件地址郵件地址貨物地址貨物地址收信人收

8、信人對信件內(nèi)容的共識對信件內(nèi)容的共識對信件如何傳遞的共識對信件如何傳遞的共識對貨物如何運輸?shù)墓沧R對貨物如何運輸?shù)墓沧RP3P2P1公路，鐵路，航空公路，鐵路，航空郵局郵局運輸系統(tǒng)運輸系統(tǒng)通信協(xié)議的三要素通信協(xié)議的三要素語法語法 傳輸信息的傳輸信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或或數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式。例如：。例如：語義語義 對協(xié)議中各對協(xié)議中各協(xié)議元素的含義的解釋協(xié)議元素的含義的解釋，例如：，例如：在在HDLC協(xié)議中，標志協(xié)議中，標志Flag(7EH)表示報文的開始和結(jié)束表示報文的開始和結(jié)束在在BSC協(xié)議中，協(xié)議中，SOH(01H)表示報文的開始，表示報文的開始，STX(02H)表示報文正表示報文正文的開始，文

9、的開始，ETX(03H)表示報文正文的結(jié)束表示報文正文的結(jié)束時序（同步）時序（同步） 通信過程中，通信雙方操作的通信過程中，通信雙方操作的執(zhí)行順序執(zhí)行順序和規(guī)則和規(guī)則Flag Address CtrlDataFCSS FlagSOHHEADSTXTEXTETX BCCIBM的的BSC規(guī)程規(guī)程ISO的的HDLC規(guī)程規(guī)程確認釋放連接釋放確認釋放確認連接確認數(shù)據(jù)連接請求連接確認tt時序例時序例釋放連接釋放連接數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸建立連接建立連接網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中： 每層可能會有若干個協(xié)議每層可能會有若干個協(xié)議 一個協(xié)議只屬于一個層次一個協(xié)議只屬于一個層次協(xié)議可以由軟件或硬件來實現(xiàn)：協(xié)議可以由

10、軟件或硬件來實現(xiàn)： 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序 網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)硬件2. 接口和服務(wù)接口和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)中，相鄰兩層之間都有一相鄰兩層之間都有一個接口，個接口，每一層必須依靠下層提供的服務(wù)來每一層必須依靠下層提供的服務(wù)來與另一臺主機的對等層通信，與另一臺主機的對等層通信，服務(wù)由下層服務(wù)由下層通通過接口提供給其相鄰上層過接口提供給其相鄰上層。 上層上層使用使用下層提供的服務(wù)下層提供的服務(wù)Service user； 下層向上層下層向上層提供提供服務(wù)服務(wù)Service provider。第n+1層是第n層的服務(wù)用戶，第n-1層是第n層的服務(wù)提供

11、者第n層的服務(wù)也依賴于第n-1層以及以下各層的服務(wù)3. 數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元(n)協(xié)議控制信息協(xié)議控制信息PCI(Protocol Control Information) ：(n)對等實體為了協(xié)調(diào)其共同操作所使用的信息。(n)用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)UD(User Data) ：以(n+1)實體的名義在(n)實體之間傳送的數(shù)據(jù)。 (n)協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU(Protocol Data Unit) ：由(n)協(xié)議控制信息和可能的(n)用戶數(shù)據(jù)組成。下層把上層的下層把上層的PDU作為本層的用戶數(shù)據(jù)，然后加入本作為本層的用戶數(shù)據(jù)，然后加入本層的協(xié)議頭部（尾部）加以層的協(xié)議頭部（尾部）加以封裝封裝，形

12、成本層的，形成本層的PDU。數(shù)據(jù)在源站自上而下遞交的過程實際上就是不斷封裝數(shù)據(jù)在源站自上而下遞交的過程實際上就是不斷封裝的過程。到達目的地后自下而上遞交的過程就是不斷的過程。到達目的地后自下而上遞交的過程就是不斷拆封的過程。拆封的過程。N+1層層PDUN層層PDU用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)協(xié)議頭協(xié)議頭 協(xié)議頭協(xié)議頭用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)多層封裝數(shù)據(jù)多層封裝5432154321計算機 1AP2AP1計算機 2應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101 比 特 流 110101110101應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H4H5應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù)H3H4H5應(yīng) 用 程

13、 序 數(shù) 據(jù)H4運輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部物理傳輸媒體在目的站，某一層只能識別由源站對等層封在目的站，某一層只能識別由源站對等層封裝的裝的“信封信封”，而對于被封裝在，而對于被封裝在“信封信封”內(nèi)內(nèi)部的部的“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”僅僅是拆封后將其提交給上層僅僅是拆封后將其提交給上層，本層不作任何處理。，本層不作任何處理。 每一層只處理本層的協(xié)議頭部！每一層只處理本層的協(xié)議頭部！(n)接口控制信息接口控制信息ICI(Interface Control Information) ：在(n+1)實體和(n)實體之間為協(xié)調(diào)其共同操作而傳送的信息。(n)接口數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)ID(Interfa

14、ce Data) ：在(n)連接上，為了傳送一個通信，(n+1)實體遞交給(n)實體的數(shù)據(jù)；或在(n)連接上，接收一個通信，從(n)實體遞交給(n+1)實體的數(shù)據(jù)。(n)接口數(shù)據(jù)單元接口數(shù)據(jù)單元IDU(Interface Data Unit) ： 在(n+1)實體和(n)實體之間，在一次交互作用中穿過服務(wù)訪問點傳輸?shù)男畔卧?n)服務(wù)數(shù)據(jù)單元服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU(Service Data Unit) ：(n)接口數(shù)據(jù)的總和。N+1層層PDUN層層PDUSDUSDU協(xié)議頭協(xié)議頭 協(xié)議頭協(xié)議頭用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù) ICI接口數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù) ICIN+1層層PDUN層層UDSDUSDU協(xié)議

15、頭協(xié)議頭 協(xié)議頭協(xié)議頭用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)N層層SDUN層層PDU 多次網(wǎng)絡(luò)傳輸多次網(wǎng)絡(luò)傳輸 多次接口訪問多次接口訪問ICIID一個用戶數(shù)據(jù)一個用戶數(shù)據(jù)UD可能對應(yīng)多個服務(wù)數(shù)據(jù)單元可能對應(yīng)多個服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU一個服務(wù)數(shù)據(jù)單元一個服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU可能對應(yīng)多個接口數(shù)據(jù)可能對應(yīng)多個接口數(shù)據(jù)ID服務(wù)與協(xié)議之間的關(guān)系服務(wù)與協(xié)議之間的關(guān)系(n)(n+1)(n-1)（n）服務(wù)(n)(n+1)(n-1)（n）協(xié)議4. 服務(wù)服務(wù)服務(wù)服務(wù)：某一層向它的上一層提供的一組：某一層向它的上一層提供的一組原語或原語或操作操作，服務(wù)定義了該層的一種，服務(wù)定義了該層的一種能力。能力。兩種服務(wù)兩種服務(wù)面向連接服務(wù)面向連接服務(wù)

16、在數(shù)據(jù)交換之前，必須先建立連接，當(dāng)數(shù)據(jù)交換結(jié)束后，則應(yīng)終止這個連接。 具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放三個階段 。 面向連接的服務(wù)是一種可靠的服務(wù)。無連接服務(wù)無連接服務(wù) 是指兩個實體在數(shù)據(jù)傳輸時動態(tài)地分配通信資源 。無連接服務(wù)的類型數(shù)據(jù)報（數(shù)據(jù)報（datagram）它的特點不需要接收端做出任何響應(yīng)，因而是一種不可靠的服務(wù)。確認交付（確認交付（confirmed delivery）這種服務(wù)要求接收端對收到的每一個報文都要產(chǎn)生一個確認信息發(fā)送給發(fā)送端，該確認信息只能保證報文已經(jīng)發(fā)送到遠端的目的地了，但不能保證目的地的用戶已收到這個報文。是一種可靠的服務(wù)。請求應(yīng)答（請求應(yīng)答（request-repl

17、y）這種類型的數(shù)據(jù)報要求接收端每收到一個報文，就要向發(fā)送端用戶發(fā)送一個應(yīng)答報文。是一種可靠的服務(wù)。5. 服務(wù)原語服務(wù)原語服務(wù)原語（Service Primitive）專供用戶和其他實體訪問服務(wù)，服務(wù)通過服務(wù)原語來實現(xiàn)。一組操作命令。原語類型含義請求(Request)（N+1）實體請求（N）實體提供服務(wù)指示(Indication)（N）實體通知（N+1）實體發(fā)生了某一事件響應(yīng)(Response)（N+1）實體對（N）實體指示的響應(yīng)確認(Confirm)（N）實體向（N+1）實體確認，（N+1）實體請求的服務(wù)已完成OSI定義的4種服務(wù)原語：一個面向連接例子中使用的原語CONNECT.request

18、：請求建立連接CONNECT.indication：指示有連接建立請求CONNECT.response：被呼叫方用來表示接收拒絕建立連接的請求CONNECT.confirm：通知呼叫方建立連接的請求是否被接受DATA.request：請求發(fā)送數(shù)據(jù)DATA.indication：表示數(shù)據(jù)已到達DISCONNECT.request：請求釋放連接DISCONNECT.indication：通知對等實體釋放連接的完成情況1234565678計算機1計算機2（N+1）（N）（N+1）（N）12345678910時間3.2網(wǎng)絡(luò)參考模型網(wǎng)絡(luò)參考模型OSI/RM參考模型TCP/IP參考模型3.2.1 OSI/

19、RM參考模型參考模型應(yīng)用層應(yīng)用層Application表示層表示層Presentation會話層會話層Session傳輸層傳輸層Transportation物理層物理層Physical數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層Data Link網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層Network7654321為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供服務(wù)為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供服務(wù)數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示在用戶間建立會話關(guān)系在用戶間建立會話關(guān)系不同主機進程間的不同主機進程間的可靠可靠通信通信在主機間傳輸分組在主機間傳輸分組相鄰節(jié)點間相鄰節(jié)點間可靠可靠地傳輸幀地傳輸幀位流的透明傳輸位流的透明傳輸物理傳輸媒體1. 物理層（物理層（Physical Layer）功能：功能： 物理連接：點到點

20、連接和多點連接物理連接：點到點連接和多點連接 差錯檢測差錯檢測服務(wù)：串行和并行服務(wù)：串行和并行協(xié)議協(xié)議(標準標準)：規(guī)定了：規(guī)定了物理接口物理接口的各種特性：的各種特性： 機械機械：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格 電氣電氣：信號電平，信號的脈沖寬度和頻率，數(shù)據(jù)傳送速：信號電平，信號的脈沖寬度和頻率，數(shù)據(jù)傳送速率，最大傳輸距離等率，最大傳輸距離等 功能功能：接口引（線）腳的功能和作用：接口引（線）腳的功能和作用 規(guī)程規(guī)程：信號時序，應(yīng)答關(guān)系，操作過程：信號時序，應(yīng)答關(guān)系，操作過程物理層：節(jié)點到信道之間的物理層：節(jié)點到信道之間的物理接口物理接口，將數(shù)據(jù)從節(jié)點送入傳輸，將

21、數(shù)據(jù)從節(jié)點送入傳輸介質(zhì)，確保信道（傳輸介質(zhì)）上正確地、介質(zhì)，確保信道（傳輸介質(zhì)）上正確地、透明地透明地傳送傳送比特流比特流。RS-232-C外形為外形為25針或針或9針的針的D形連接器形連接器通信速率（通信速率（b/s）：）： 100、300、600、1200、2400、4800、9600、19.2K、33.6K、56K信號電平：信號電平： 邏輯“1”：-3V-15V 邏輯“0”：+3V+15V引腳定義：引腳定義：H：Host（DTE），），M：Modem（DCE）設(shè)備握手設(shè)備握手 DTR：HM（保持，表示H已可以工作） DSR：HM（保持，表示M已可以工作）監(jiān)視載波信號監(jiān)視載波信號 DCD：

22、HM載波（表示數(shù)據(jù)鏈已建立）接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù) RXD： HM數(shù)據(jù)調(diào)制信號斷開連接斷開連接 DCD消失、H撤除DTR、M撤除DSR信號時序（接收）信號時序（接收）設(shè)備握手設(shè)備握手 DTR：HM（保持） DSR：HM（保持）請求發(fā)送請求發(fā)送 RTS：HM（保持），M載波，在對方產(chǎn)生DCD CTS：HM（保持）發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) TXD：HM數(shù)據(jù)調(diào)制信號斷開連接斷開連接 H撤除RTS/DTR M撤除CTS/DSR，停止發(fā)送載波信號時序（發(fā)送）信號時序（發(fā)送）DTE和DCEDTE (Data Terminal Equipment)是指具有一定的數(shù)據(jù)處理能力以及收發(fā)能力的數(shù)據(jù)輸入/輸出設(shè)備、終端設(shè)備或計算

23、機等終端裝置。 DCE(Data Communication Equipment) 是指自動呼叫應(yīng)答設(shè)備、交換機以及其他一些中間裝置的集合,其作用就是在DTE和傳輸線路之間提供信號變換和編碼的功能，并且負責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路連接。 在在兩個相鄰節(jié)點兩個相鄰節(jié)點之間之間可靠可靠地傳輸數(shù)據(jù)，使之對網(wǎng)絡(luò)層地傳輸數(shù)據(jù)，使之對網(wǎng)絡(luò)層呈現(xiàn)為一條無錯的鏈路。呈現(xiàn)為一條無錯的鏈路。PDU：數(shù)據(jù)幀（：數(shù)據(jù)幀（Frame）功能：功能： 鏈路管理：鏈路管理：建立與拆除數(shù)據(jù)鏈路連接，發(fā)送方必須建立與拆除數(shù)據(jù)鏈路連接，發(fā)送方必須確切知道接收方是否已經(jīng)準備好確切知道接收方是否已經(jīng)準備好 組幀組幀：幀封裝，按順序傳送

24、，處理返回的確認幀：幀封裝，按順序傳送，處理返回的確認幀幀同步幀同步：產(chǎn)生：產(chǎn)生/識別幀邊界識別幀邊界 差錯控制差錯控制：可靠的傳輸，：可靠的傳輸，CRC，ARQ 流量控制流量控制：抑止發(fā)送方的傳輸速率，使接收方來得：抑止發(fā)送方的傳輸速率，使接收方來得及接收及接收2. 數(shù)據(jù)鏈路層（數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）服務(wù)服務(wù) 無確認無連接服務(wù) 有確認無連接服務(wù) 面向連接的服務(wù)根據(jù)確認的發(fā)送條件，將確認機制分為三種方式： 正向確認 雙向確認 負向確認協(xié)議：協(xié)議： 面向字符的通信規(guī)程：面向字符的通信規(guī)程：數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)以字符為單位字符為單位傳輸，用控制字符控制通信傳輸，用控制字符控制通信 面向

25、比特的通信規(guī)程：面向比特的通信規(guī)程：數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)以位為單位位為單位傳輸，用幀中的控制字段控制通信傳輸，用幀中的控制字段控制通信標題開始標題開始SOH正文開始正文開始STX校驗校驗標題標題正文正文正文結(jié)束正文結(jié)束ETX幀起始幀起始01111110控制控制幀結(jié)束幀結(jié)束01111110地址地址信息信息幀校驗幀校驗IBM的的BSC規(guī)程規(guī)程ISO的的HDLC規(guī)程規(guī)程尋址尋址并選擇合適的并選擇合適的路由路由， 把分組從把分組從源端源端傳送到傳送到目的目的端端。PDU：分組（：分組（ Packet）功能：功能： 路由選擇路由選擇：如何在多條通信路徑中找一條：如何在多條通信路徑中找一條最佳路最佳路徑徑依據(jù)：依據(jù)

26、：速度、速度、 距離、距離、 價格、價格、 擁塞程度擁塞程度 擁塞控制擁塞控制：子網(wǎng)中分組太多的問題：子網(wǎng)中分組太多的問題 網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)互連：不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連的問題：不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連的問題3. 網(wǎng)絡(luò)層（網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）服務(wù) 數(shù)據(jù)報（Datagram）服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)層從傳輸層接受報文（發(fā)送時）并拆分為報文分組，把每一個分組作為一個獨立的信息單位傳送。特征：不需建立連接、每個數(shù)據(jù)報都附有網(wǎng)絡(luò)地址、要求路由選擇、數(shù)據(jù)報不能保證按序到達目的地。 虛電路（Virtual Circuit）服務(wù) 在源主機要與目的主機通信之前，應(yīng)先建立一條網(wǎng)絡(luò)連接，虛電路。特征：要求先建立連接、呼叫請求分

27、組要求路由選擇和網(wǎng)絡(luò)地址、其它分組虛電路號、按序到達。 永久虛電路 呼叫虛電路 協(xié)議協(xié)議 分組傳送協(xié)議 路由選擇協(xié)議鏈路層的任務(wù)鏈路層的任務(wù)相鄰兩節(jié)點間節(jié)點間可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)沿兩端點間端點間的最佳路由傳輸數(shù)據(jù)（主機間的邏輯通信）對網(wǎng)絡(luò)層的連接進行管理，在源端與目的端之間提對網(wǎng)絡(luò)層的連接進行管理，在源端與目的端之間提供供可靠的可靠的、高效率高效率的數(shù)據(jù)傳輸，使上層服務(wù)用戶不的數(shù)據(jù)傳輸，使上層服務(wù)用戶不必關(guān)心通信子網(wǎng)的實現(xiàn)細節(jié)。必關(guān)心通信子網(wǎng)的實現(xiàn)細節(jié)。傳輸層的特點傳輸層的特點 以上各層以上各層面向應(yīng)用面向應(yīng)用，本層及以下各層，本層及以下各層面向傳輸面向傳輸； 傳輸層是一個傳

28、輸層是一個真正的真正的“端到端端到端”的層，所有處理都是按的層，所有處理都是按照從源端到目的端的方式來進行；照從源端到目的端的方式來進行； 只存在于端主機中只存在于端主機中；4. 傳輸層（傳輸層（Transport Layer）功能功能 傳輸連接管理傳輸連接管理：傳輸層是一個：傳輸層是一個真正的真正的“端到端端到端”的層，所有處理都是按照從源端到目的端的方式的層，所有處理都是按照從源端到目的端的方式來進行，傳輸層采用來進行，傳輸層采用端口端口與上層進行通信。與上層進行通信。 流量控制流量控制，防止數(shù)據(jù)傳輸過載。，防止數(shù)據(jù)傳輸過載。服務(wù)服務(wù) 面向連接的可靠服務(wù)面向連接的可靠服務(wù)協(xié)議協(xié)議 未給出具

29、體協(xié)議實現(xiàn)未給出具體協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)沿兩端點間的最佳路由傳輸數(shù)據(jù)（主機間的邏輯通信主機間的邏輯通信）傳輸層的任務(wù)傳輸層的任務(wù)兩端點間可靠的透明數(shù)據(jù)傳輸（應(yīng)用進程間的邏輯通信應(yīng)用進程間的邏輯通信）通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)5. 會話層（會話層（Session Layer ）在傳輸層服務(wù)的基礎(chǔ)上增加控制會話(Session)的機制，建立、組織和協(xié)調(diào)應(yīng)用進程之間的交互過程。 功能：功能：為用戶建立、引導(dǎo)和釋放會話連接。 服務(wù) 服務(wù)類型：雙向同時(雙工)、雙向交替(半雙工)和單向(單工) 6. 表示層（表示層（Presentation Layer ）定義用戶或應(yīng)用程序之間交換數(shù)據(jù)的格式，提供數(shù)據(jù)

30、表示之間的轉(zhuǎn)換服務(wù)（編碼轉(zhuǎn)換） ，保證傳輸?shù)男畔⒌竭_目的端后意義不變。 功能：功能：對源站內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼，形成適合于傳輸?shù)谋忍亓?符合“傳輸語法”)，到了目的站再進行解碼，轉(zhuǎn)換成目的站用戶所要求的格式(符合目的站“局部語法”)，保持傳輸數(shù)據(jù)的意義不變。 服務(wù)：服務(wù)：不同類型計算機中內(nèi)部格式的轉(zhuǎn)換、密碼轉(zhuǎn)換和文本壓縮的轉(zhuǎn)換 為用戶提供訪問各種網(wǎng)絡(luò)資源的服務(wù)為用戶提供訪問各種網(wǎng)絡(luò)資源的服務(wù)應(yīng)用層協(xié)議的例子：應(yīng)用層協(xié)議的例子： OSI：虛擬終端協(xié)議（虛擬終端協(xié)議（VTP）、文件傳送、存取和）、文件傳送、存取和管理（管理（FTAM）、）、7. 應(yīng)用層（應(yīng)用層（Application Layer）T

31、CP/IP不是一個單個的協(xié)議，而是由不是一個單個的協(xié)議，而是由數(shù)十個數(shù)十個具具有層次結(jié)構(gòu)的有層次結(jié)構(gòu)的協(xié)議組成協(xié)議組成的一個的一個協(xié)議集協(xié)議集。TCP和和IP是該協(xié)議集中的兩個最重要的核心協(xié)議。是該協(xié)議集中的兩個最重要的核心協(xié)議。TCP/IP是是Internet上的標準通信協(xié)議集。上的標準通信協(xié)議集。3.2.2 TCP/IP參考模型參考模型應(yīng)用層應(yīng)用層表示層表示層會話層會話層傳輸層傳輸層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層7654321OSI/RM應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)際層TCP/IPTCP/IP與與OSI/RM的對應(yīng)關(guān)系的對應(yīng)關(guān)系Ethernet, 80

32、2.3, 等等TCP/IP支持支持所有標準的物所有標準的物理層和數(shù)據(jù)鏈理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議路層協(xié)議1. TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)接口層的網(wǎng)絡(luò)接口層沒有定義任何實際協(xié)議，可以視為一個網(wǎng)絡(luò)接口負責(zé)將網(wǎng)際層的IP數(shù)據(jù)報通過物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送；或從物理網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)幀，抽取出IP數(shù)據(jù)報（分組）上交給網(wǎng)際層可以連接多種物理網(wǎng)絡(luò)2. TCP/IP的網(wǎng)際（網(wǎng)絡(luò)）層的網(wǎng)際（網(wǎng)絡(luò)）層主要功能是把數(shù)據(jù)報通過主要功能是把數(shù)據(jù)報通過最佳路徑最佳路徑送到目的端。送到目的端。 尋址（尋址（IP地址）、路由選擇、封包地址）、路由選擇、封包/拆包拆包網(wǎng)際層的網(wǎng)際層的核心協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議核心協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議IP，提供，提供無連接無連接的數(shù)據(jù)的數(shù)

33、據(jù)報傳輸服務(wù)（不保證送達，不保證順序，不保證無錯報傳輸服務(wù)（不保證送達，不保證順序，不保證無錯），不可靠服務(wù)。），不可靠服務(wù)。 為了提高傳輸速率，放棄了一些非必要的可靠性操作為了提高傳輸速率，放棄了一些非必要的可靠性操作網(wǎng)際層是網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點（如路由器）上的最高層。網(wǎng)際層是網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點（如路由器）上的最高層。 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備不需要傳輸層和應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備不需要傳輸層和應(yīng)用層網(wǎng)際層的其他重要協(xié)議：網(wǎng)際層的其他重要協(xié)議： 因特網(wǎng)控制報文協(xié)議（因特網(wǎng)控制報文協(xié)議（Internet Control Message Protocol ，ICMP ）傳遞控制信息傳遞控制信息封裝在封裝在IP中進行傳輸中進行傳

34、輸 地址解析協(xié)議（地址解析協(xié)議（Address Resolution Protocol ，ARP ）為已知的為已知的IP地址確定相應(yīng)的地址確定相應(yīng)的MAC地址地址 逆向地址解析協(xié)議（逆向地址解析協(xié)議（Reverse Address Resolution Protocol， RARP ）為已知的為已知的MAC地址確定相應(yīng)的地址確定相應(yīng)的IP地址地址 因特網(wǎng)組播管理協(xié)議因特網(wǎng)組播管理協(xié)議 （Internet Group Management Protocol ，IGMP ）多址廣播組管理（主機多址廣播組管理（主機-組播路由器組播路由器 ）網(wǎng)際層的四個主要協(xié)議網(wǎng)際層的四個主要協(xié)議應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳

35、輸層網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)際層網(wǎng)際層 IP ICMP ARP RARP3. TCP/IP的傳輸層的傳輸層傳輸層的主要功能：為應(yīng)傳輸層的主要功能：為應(yīng)用進程提供端到端傳輸服用進程提供端到端傳輸服務(wù)。務(wù)。傳輸層包括傳輸層包括TCP和和UDP兩兩種傳輸協(xié)議：種傳輸協(xié)議： 傳輸控制協(xié)議（傳輸控制協(xié)議（TCP）是）是面面向連接的向連接的傳輸協(xié)議。它是傳輸協(xié)議。它是“可靠可靠”的傳輸服務(wù)的傳輸服務(wù) 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）是）是無連接的無連接的傳輸協(xié)議。它是傳輸協(xié)議。它是“不可靠不可靠”的傳輸服務(wù)的傳輸服務(wù)應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)際層網(wǎng)際層面向連接的面向連接的 TCP無連接的無連接的 UDPHTTPFTPSMTPTFTPDNSTelnetSNMP2123255369161TCP UDP應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層TCP和和UDP都用端口都用端口(port)號來識別應(yīng)用層實體