网络技术第2次课.ppt

第2次 计算机网络体系结构,第2章,北京工业大学通州分校,目 录,计算机网络体系结构,一,TCP/IP参考模型,二,三,OSI参考模型,北京工业大学通州分校,（一）网络体系结构产生的原因 （二）体系结构或层次结构的优势 （三）分层结构的原则和工作原理 （四）分层结构相邻层的服务类型,计算机网络体系结构,一,北京工业大学通州分校,先看一个现实通信的例子,运输部门,甲地,乙地,（一）体系结构产生的原因,北京工业大学通州分校,（一）体系结构产生的原因,*我们从连网的目的和实质谈起* 、网络通信面临的问题：,连接问题：设备不同，接口不同，规则不同 ，如何连接？ 地址问题：发给谁？怎么找到对方？ 数据问题：计算机能看懂吗？对方也能看懂吗？（不同的操作系统) 传送问题：怎么传？先传给谁，后传给谁？什么时候传？传错了怎么办？没到达怎么办？有保障措施没有？ 。 为了解决上面这些问题，人们开始制定规则，对上述问题进行规则限制，以达到网络通信的目的，网络协议诞生了。,北京工业大学通州分校,2、网络协议： 计算机网络中为进行数据通信而建立的一系列规则、标准或者约定，称为网络协议。由语法、语义、定时关系组成。（复杂的网络通信问题在协议的作用下，貌似已经解决了）,（一）体系结构产生的原因,然而，左面的大的协议体如果有所改动，怎么办？ 人们对复杂事物的通常处理方法促使网络体系结构诞生了。,北京工业大学通州分校,*为了降低网络设计的复杂性，将协议进行了分层设计* 3、网络体系结构的概念： 网络的体系结构指的是网络的层次结构和协议的实现。层次和协议的结合体，就叫做。（层次结构产生的最终原因是什么？协议最终在哪里？）,连接,地址,编码,（一）体系结构产生的原因,北京工业大学通州分校,中间节点,物理通信,设备A,设备B,中间节点,对等协议（第7层）,对等协议（第6层）,对等协议（第5层）,对等协议（第4层）,第3层,第2层,第1层,第3层,第3层,第2层,第1层,第2层,第1层,一个分层结构的实例,北京工业大学通州分校,（二）体系结构或层次结构的优势,A、各层相互独立，每层变化不会影响其他层，包括协议的变化和设备的变化，只要接口不变，就不会影响其他层。 B、方便开发，同时能够促进网络标准化的发展。 C、易于网络的维护。 D、容易实现网络互联互通。 E、使我们更加容易学习网络知识。,北京工业大学通州分校,(三)分层结构的原则工作原理,原则：层内功能内聚，层间松散耦合。 原理： 纵向通信: 在分层结构中，上层借助于下层提供的服务。下层为上层提供服务。 横向通信： 对应的分层协同工作，以保证能够完成通信工作。,北京工业大学通州分校,（四）服务类型,面向连接的服务 先建立连接再传输数据，之后再断开连接 数据传输过程中，数据包不需要携带目的地址 保证数据传输的可靠性 无连接的服务 不需要事先建立连接，直接发送数据 每个报文都带有完整的目的地址 不保证报文传输的可靠性 依靠的服务原语：请求、指示、响应、确认,北京工业大学通州分校,OSI 协议模型,通信的双方需要“讲”相同的语言,网络通信的过程很复杂，为了降低复杂性,1978年，ISO组织发布了OSI参考模型,OSI(Open System Interconnection) 是开放的通信系统互联参考模型,产生过程和原则,二,北京工业大学通州分校,（一）OSI体系结构图 （二）数据封装与解封装的过程 （三）数据在网络中通信的过程 （四）分层结构相邻层的服务类型,OSI 协议模型,二,北京工业大学通州分校,4.传输层,2.数据链路层,3.网络层,1.物理层,面向用户应用,面向数据传输,OSI的核心是两个终端用户在远程通讯网络中的通讯可以分成层，每层有自己的功能集。 层与层之间相互独立而又相互依靠（为什么分了7层？）,（一）OSI体系结构图1,OSI/RM参考模型,All People Seem To Need Data Processing.,北京工业大学通州分校,OSI的七层框架图2,物理层,物理层,数据链路层,数据链路层,网络层,网络层,传输层,传输层,会话层,会话层,表示层,表示层,应用层,应用层,物理层协议,数据链路层协议,网络层协议,传输层协议,会话层协议,表示层协议,应用层协议,比特流,数据帧,数据包,数据段,SPDU,PPDU,APDU,1 接口,2 接口,3 接口,4 接口,5 接口,6 接口,主机A,主机B,数据单元,层,北京工业大学通州分校,（二）数据的封装与解封装过程,Internet,Hello!,北京工业大学通州分校,传输层,数据链路层,物理层,网络层,数据,数据,传输层报头,数据,网络层报头,数据,数据链路层报头,0101110101001000010,表示层,应用层,会话层,数据段 Segment,数据包 Packet,比特 Bit,数据帧 Frame,协议数据单元,端口号,源IP+目的IP上层协议,源MAC+目的MAC,将数据帧转换成高低电平，即“0”或“1”代码,数据封装,北京工业大学通州分校,IP包头,数据的封装,Hello,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,比特,帧,包,段,PDU,Hello,LLC子层,MAC子层,TCP/UDP头,高层数据,MAC子层,LLC子层,FCS,北京工业大学通州分校,IP包头,数据的解封装,Hello,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,比特,帧,报文,段,PDU,Hello,LLC子层,MAC子层,MAC子层,FCS,TCP/UDP头,高层数据,LLC子层,北京工业大学通州分校,中间节点,物理通信,设备A,设备B,中间节点,对等协议（第7层）,对等协议（第6层）,对等协议（第5层）,对等协议（第4层）,第3层,第2层,第1层,第3层,第3层,第2层,第1层,第2层,第1层,（三）数据在网络中的传输过程,北京工业大学通州分校,（四）OSI的七层框架及功能,北京工业大学通州分校,从OSI参考模型的确定说起，与OSI参考模型不同，TCP/IP体系结构将网络划分为应用层、传输层、互联层、和网络接口层4层,TCP/IP协议参考模型,三,北京工业大学通州分校,（一）两个模型的对照图 （二） TCP/IP模型网络协议分布图 （三） TCP/IP与OSI模型比较 （四） TCP/IP体系结构的特点,TCP/IP协议参考模型,三,北京工业大学通州分校,（一）两模型的对照图1,TCP/IP是20世纪70年代中期美国国防部为ARPANET开发的网络体系结构,北京工业大学通州分校,两模型的对照图2,（二）TCP/IP模型网络协议分布图,北京工业大学通州分校,（三）TCP/IP与OSI模型比较,相同点 两者都是以协议栈的概念为基础 协议栈中的协议彼此相互独立 下层对上层提供服务 不同点 OSI是先有模型；TCP/IP是先有协议，后有模型 OSI适用于各种协议栈；TCP/IP只适用于TCP/IP网络 层次数量不同,北京工业大学通州分校,（四）TCP/IP体系结构的特点,（1）开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。 （2）独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网