第3章计算机网络的体系结构.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第3章 计算机网络的体系结构,体系结构的划分以及网络协议,本章学习要求,：,掌握：,协议、层次、接口与网络体系结构,的基本概念,掌握：网络体系结构的层次化研究方法,掌握：OSI参考模型及各层的基本服务功能,掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层,的基本服务功能与协议族,了解：OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比,较,3.1,网络体系结构和协议的概念,3.1.1,网络分层体系结构,(班级管理结构化),网络体系结构:是指用分层研究方法定义,的网络各层的功能,各层协议和接口的集合。,计算机网络将其功能划分成若干个层次,（,Layer,），较高层次建立在较低层次的基,础上，并为其更高层次提供必要的服务功能。,网络分层体系结构的优点是：,1,独立性强,2适应性强,3易于实现和维护,4.,有利于促进标准化,是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明,邮政系统,层次,接口,协议,接口（interface）:,接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点;,同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务;,只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。,3.2,开放系统互连参考模型,3.2.1 ISO/OSI,参考模型,ISO:,国际标准化组织(International Organization for Standardization),OSI:,开放系统互连参考模型,(,Open System Interconnect),OSI参考模型的结构,人机交互,翻译器,协调信息,传输数据,转发数据,检验数据,介质连接,路由器,网卡、网,桥、交换,机,中继器、,集线器,OSI,参考模型的主要特性为：,是一种异构系统互连的分层结构；,是一种抽象结构，而不是具体实现的描述；,不同结点的同等层具有相同的功能,协议是水平的,服务是垂直的；,相邻层间的接口，定义了低层向上层提供的服务；,直接的数据传送仅在最底层实现。,OSI参考模型各层的功能,3.2.2物理层的主要功能,：,传输介质,1,通信接口与传输媒体的物理特性,（,1,）机械特性,电池及针孔原理,（2）电气特性,手机电池供电时间,（,3,）功能特性,数据线与电源线,（,4,）规程特性,数据线连接线路(建立、维持、拆除),2,物理层的数据交换单位为二进制比特,实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；,（数字、模拟传输信号）,物理层的数据传输单元是,比特,。,3,比特的同步,（电话号码）,异步传输；,同步传输,4,线路的连接,利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接；,点点(专用链路),多点(共享一条链路),5,传输方式,单工,半双工,全双工,3.2.3,数据链路层,数据传输方式,通过物理层提供的比特流服务,在相邻节点之间建立链路,对传输中可能出现的差错进行检错和纠错,向网络层提供无差错的透明传输.,1,成帧,传输以“帧”为单位的数据包,2,物理地址寻址,帧的头部添加源和目的地址尾部加差错控制信息,3,流量控制,发送报告,尾部加差错控制信息,4,差错控制,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路,5,接入控制,3.2.4,网络层,通信子网的最高层,网络层的服务：面向连接；面向无连接。,1,逻辑地址寻址,为数据在结点之间传输创建逻辑链路；,2,路由功能,通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径；,3,流量控制,4,拥塞控制,（过量的数据包，网络广播风暴）,3.2.5,其他各层简介,传输层的主要功能,：,传输数据,向用户提供可靠端到端,（end-to-end）,服务；,处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题；,传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，是计算机通信体系结构中关键的一层。,会话层的主要功能,：,协调数据,负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保点-点传输不中断；,管理数据交换。,表示层的主要功能,：,翻译器,用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式；,数据格式变换；,数据加密与解密；,数据压缩与恢复。,应用层的主要功能,:,人机交互窗口,为应用程序提供了网络服务;,应用层需要识别并保证通信对方的可用性，使得协同工作的应用程序之间的同步;,建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。,3.3 TCP/IP,的体系结构,3.3.1,TCP/IP概述,TCP：,传输控制协议,（Transmission Control Protocol）,IP：,网络互连协议,（,Internet Protocol,）,TCP/IP协议的特点：,统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址；,3.3.2 TCP/IP,的层次结构,报文、,数据流,传输协议包,IP数据包,网络帧,报文,包,帧,位,3.4 OSI,模型与,TCP/IP,模型的比较,1模型设计的差别,2层数和层间调用关系不同,3最初设计的差别,4对可靠性的强调不同,5标准的效率和性能上存在差别,6市场应用和支持上不同,