計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 第2版 教學(xué)課件 申普兵網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與參考模型

1、在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)： :/教材其余課件及動(dòng)畫素材請(qǐng)查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187 或者直接輸入下面地址：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 3第二章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與參考模型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 OSI參考模型TCP/IP參考模型 OSI與TCP/IP的比較 重點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念 分層的思想及各層的作用4網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指為了完成計(jì)算機(jī)之間的通信，把每個(gè)計(jì)算機(jī)互連的功能劃分成定義明確的層次，規(guī)定了同層次進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口及效勞。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)=層，協(xié)議，接口5網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)通常應(yīng)包括以下內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)功能部件的定義及相互關(guān)系的描述、網(wǎng)絡(luò)

2、與用戶之間的接口定義。換句話說，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是一種分層的層次式結(jié)構(gòu)。常見網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：DEC公司的DNA、IBM公司的SNA、因特網(wǎng)的TCP/IP、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的OSI等為什么要分層，使用層次式結(jié)構(gòu)？哲學(xué)家翻譯秘書的層次結(jié)構(gòu)7網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層的原因：復(fù)雜的問題分而治之，逐個(gè)解決。分層的思想：下層向上層提供效勞。分層的好處各層相對(duì)獨(dú)立，互不影響；易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)；易于標(biāo)準(zhǔn)化。8網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議那么到底分多少層適宜呢？ 分層的原那么當(dāng)需要一個(gè)不同抽象體時(shí)，應(yīng)該單獨(dú)創(chuàng)立一層； 每一層都應(yīng)該執(zhí)行一個(gè)明確定義的功能；

3、選擇每一層功能時(shí)，應(yīng)考慮到定義國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議；選擇層的邊界時(shí)，應(yīng)使通過接口的信息量最少。層數(shù)應(yīng)該足夠多，以保證不同的功能不會(huì)被混在一層中；層數(shù)也不能太多，以免體系結(jié)構(gòu)變的過于龐大。 9網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指通信雙方在通信時(shí)所應(yīng)遵循的一組規(guī)那么、標(biāo)準(zhǔn)或約定。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由語(yǔ)義、語(yǔ)法、定時(shí)三局部組成。10網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成語(yǔ)法Syntax：規(guī)定通信雙方“如何講，涉及數(shù)據(jù)及控制信息的格式、編碼及信號(hào)電平等。語(yǔ)義Semantics：規(guī)定通信雙方準(zhǔn)備“講什么，涉及用于協(xié)調(diào)與過失處理的控制信息。定時(shí)Timing：涉及速度匹配和排序等。 11第二章網(wǎng)絡(luò)

4、體系結(jié)構(gòu)與參考模型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 OSI參考模型TCP/IP參考模型 OSI與TCP/IP的比較 12OSI參考模型國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO (International Organization for Standardization)于1979年12月公布了開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM Reference Model of Open System Interconnection。“開放是指按OSI標(biāo)準(zhǔn)建立的系統(tǒng)可以和世界上任意一個(gè)也按OSI標(biāo)準(zhǔn)建立起來的系統(tǒng)相互進(jìn)行通信。開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)

5、用層應(yīng)用層協(xié)議表示層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議傳輸層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議鏈路層協(xié)議物理層協(xié)議ISO制定的OSI是一個(gè)七層的結(jié)構(gòu)14OSI參考模型OSI參考模型各層的主要功能物理層(Physical Layer)：提供物理鏈路，實(shí)現(xiàn)比特流(bit)的透明傳輸。物理層定義了四個(gè)重要特性：機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性，以便建立、維護(hù)和撤除物理鏈接。 數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer) ：在物理層提供的比特流效勞根底上，建立相鄰結(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)鏈路，傳輸按一定格式組織起來的數(shù)據(jù)幀。15OSI參考模型各層的主要功能網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)：提供源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信息傳輸效勞，負(fù)責(zé)由源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)

6、節(jié)點(diǎn)的路徑選擇。網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)母締挝皇切畔驁?bào)文分組。 傳輸層(Transport Layer)：為不同系統(tǒng)內(nèi)的會(huì)話實(shí)體(用戶進(jìn)程)建立端到端的連接，執(zhí)行端到端的過失、順序和流量控制，數(shù)據(jù)傳輸?shù)母締挝皇菆?bào)文。16OSI參考模型各層的主要功能會(huì)話層(Session Layer)：在兩個(gè)表示實(shí)體之間建立起通信伙伴關(guān)系，向表示層提供對(duì)話效勞，并對(duì)通信的過程進(jìn)行管理和協(xié)調(diào)。表示層(Presentation Layer)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的表示方式，解決格式和數(shù)據(jù)表示問題。 應(yīng)用層(Application Layer)： 在OSI環(huán)境下，為用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)效勞。5432154321物 理 傳 輸 媒 體計(jì)算

7、機(jī)1計(jì)算機(jī)2AP2AP1數(shù)據(jù)應(yīng)用進(jìn)程將數(shù)據(jù)傳給應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳遞過程H5首部加上應(yīng)用層的首部后傳給傳輸層數(shù)據(jù) 4變成傳輸層的數(shù)據(jù)H4加上傳輸層的首部后傳給網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù) 3變成網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)H3加上網(wǎng)絡(luò)層的首部后傳給數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù) 2變成數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)H2T2加上數(shù)據(jù)鏈路層的首部和尾部后傳給物理層變成物理層的比特流送到物理傳輸媒體中傳輸01010001100101物理層收到的比特流上交給數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)ナ撞亢臀膊亢髮?shù)據(jù)局部上交給網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù) 2H2T2數(shù)據(jù) 3H3網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞亢髮?shù)據(jù)局部上交給傳輸層傳輸層剝?nèi)ナ撞亢髮?shù)據(jù)局部上交給應(yīng)用層數(shù)據(jù) 4H4應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞亢髮?shù)據(jù)局部上

8、交給應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù) 5H5數(shù)據(jù)OSI協(xié)議集802.5 FDDIISDNHDLC/LAPBX.25 PLPCLNPES-IS IS-ISTPO,TP1,TP2,TP3,TP4OSI會(huì)話層協(xié)議OSI表示層協(xié)議ACSE,RTSE,ROSE,CCRVTDSFTAMCMIP/CMISMHS物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層19第二章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與參考模型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 OSI參考模型TCP/IP參考模型 OSI與TCP/IP的比較 20TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCP/IP的介紹TCP/IPTransmission Control Protocol /Internet Protocol是定義

9、所有的數(shù)據(jù)傳輸如何在Internet上進(jìn)行交換的一個(gè)協(xié)議集合或一組協(xié)議簇。這一系列協(xié)議是按其中的兩個(gè)最重要、應(yīng)用最廣泛的協(xié)議TCP與IP來命名的。目前TCP/IP已成為一個(gè)事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 21TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCP/IP主要功能 TCP是傳輸控制協(xié)議，規(guī)定了一種可靠的數(shù)據(jù)信息傳遞效勞；IP協(xié)議又稱為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，提供網(wǎng)絡(luò)之間連接的完善功能。TCP/IP主要特點(diǎn)： 1與生產(chǎn)廠家無關(guān)。 2已經(jīng)在各種計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。 3已被LAN和WAN采用。 4不但被DARPA資助的研究方案采用，而且被許多政府部門和商業(yè)機(jī)構(gòu)采用。TCP/IP分層結(jié)構(gòu)TCP/IP是一個(gè)四層的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口層因特網(wǎng)層傳輸層應(yīng)用層傳

10、輸協(xié)議分組報(bào)文流IP數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)幀應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)軟件IP地址物理地址邊界概念層次層次間傳遞的對(duì)象端口號(hào)目前TCP/IP已成為一個(gè)事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)在各種計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中上實(shí)現(xiàn)。23TCP/IP體系結(jié)構(gòu)各層的主要作用應(yīng)用層： 向用戶提供一組可以訪問在TCP/IP因特網(wǎng)上獲得效勞的應(yīng)用程序。傳輸層： 提供給用程序間的通信，即端到端的通信。其功能包括：第一、格式化的信息流；第二、提供可靠傳輸，保證數(shù)據(jù)無誤有序地到達(dá)。 TCP/IP體系結(jié)構(gòu)24TCP/IP體系結(jié)構(gòu)各層的主要作用因特網(wǎng)層：負(fù)責(zé)相鄰計(jì)算機(jī)之間的通信。其功能包括：第一、處理來自傳輸層的分組發(fā)送請(qǐng)求。第二、處理輸入數(shù)據(jù)報(bào)。第三、用因特網(wǎng)

11、控制報(bào)文協(xié)議ICMP處理路徑、流量控制、擁塞等問題。 網(wǎng)絡(luò)接口層：負(fù)責(zé)接收IP數(shù)據(jù)報(bào)并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送之。或者從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報(bào)，交給IP層。 TCP/IP體系結(jié)構(gòu)HTTPSMTPDNSRTP應(yīng)用層UDPTCP傳輸層IP網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口1網(wǎng)絡(luò)接口2網(wǎng)絡(luò)接口3網(wǎng)絡(luò)接口層沙漏計(jì)時(shí)器形狀的TCP/IP協(xié)議族 TCP/IP協(xié)議族的特點(diǎn)是“兩頭大，中間小，這樣可以為各式各樣的應(yīng)用提供效勞，同時(shí)也可以連接到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上。26第二章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與參考模型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 OSI參考模型TCP/IP參考模型 OSI與TCP/IP的比較 OSI與TCP/IP的比較物理層(Physical L

12、ayer)數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)傳輸層(Transport Layer)會(huì)話層(Session Layer)表示層(Presentation Layer)應(yīng)用層(Application Layer)網(wǎng)絡(luò)接口層因特網(wǎng)層傳輸層應(yīng)用層OSI的體系結(jié)構(gòu)TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)28OSI與TCP/IP的比較兩者都是以協(xié)議棧的概念為根底，并且協(xié)議棧中的協(xié)議彼此相互獨(dú)立。傳輸層以及傳輸層以上的各層都為希望通信的進(jìn)程提供了一種端到端的，與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的效勞。OSI模型中，效勞、接口、協(xié)議的概念非常清晰，而TCP/IP模型中并沒有明確地區(qū)分三者之間的差異。 29OSI與TCP/IP的比較TCP/IP的傳輸層支持面向連接效勞和無連接效勞，網(wǎng)絡(luò)層只支持無連接的效勞，而OSI的傳輸層只支持面向連接效勞，網(wǎng)絡(luò)層支持面向連接效勞和無連接效勞。OSI是先有模型，后有協(xié)議，適應(yīng)范圍廣，而TCP/IP是先有協(xié)議，后有模型，因而只適用于TCP/IP協(xié)議棧。層數(shù)不同，TCP/IP是四層，OSI是七層。 OSI與TCP/IP的比較 為了使大家更好的