网络标准和模型图文说.ppt

1 网络协议 网络协议 网络世界的规则 2 OSI参考模型 OSI模型 计算机网络的互标准 3 标准和网络标准化组织 标准 是用于确保材料 产品 处理和服务达到要求的指导性技术规范或其他精确准则的一组文档化协议 制定标准的必要性 如果没有标准 硬件就不能相互兼容 应用程序也不能相互通信 因而也就无法设计网络了 指定网络标准的必要性 由于目前网络界所使用的硬件 软件种类繁多 标准尤其重要 如果没有标准 可能由于一种网络硬件不能与另一种兼容 或者因一个网络应用程序 网络操作系统和网络应用软件 不能与另一个通信而不能进行网络设计 例如 一个厂商的1厘米宽网络电缆插头另一公司生产的槽口为0 8厘米宽 则无法将电缆插入这种槽口 由于计算机工业发展迅速 许多不同的组织都开发自己的标准 在一些情况下 多个组织负责网络的某个方面 如 ANSI和ITU均负责ISDN 综合业务数字网 通信标准 而ANSI制定接收一个ISDN连接所需要的硬件种类 ITU判定如何使ISDN链接的数据以正确序列到达用户 这些组织负责着网络的现在和未来 4 几个重要的网络标准化组织 ANSI EIA IEEE ANSI AmericanNationalStandardsInstitute美国国家标准协会 负责制定电子工业的标准 此外也制定其他行业的标准 如化学和核工程 健康和安全 ANSI标准的一个例子即是ANSIT1 240 1998 电信 操作 管理 维护 供应 操作系统和网络部件之间接口的通用网络系统信息模型 可通过ANSI网站 www ansi org 在线购买ANSI标准文档 EIA ElectronicIndustriesAssociation电子工业联盟 是一个商业组织 其代表来自全美各电子制造公司 涉及到电视机 半导体 计算机以及网络设备 该组织不仅为自己的成员设定标准 还帮助制定ANSI标准 从网站http www eia org 你可获得更多的EIA信息 IEEE InstituteofElectrical ElectronicEngineers电气与电子工程师学或称为I 3 E 是一个由工程专业人士组成的国际社团 其目的在于促进电气工程和计算机科学领域的发展和教育 IEEE主办大量的研讨会 会议和本地分会议 发行刊物以培养技术先进的成员 同时 IEEE有自己的标准委员会 为电子和计算机工业制定自己的标准 并对其他标准制定组织如ANSI的工作提供帮助 5 几个重要的网络标准化组织 IEEE IEEE技术论文和标准在网络专业受到高度重视 IEEE标准的例子 信息技术2000年测试方法 虚拟桥接局域网 以及 软件项目管理计划 网站http www ieee org提供在线订购 ISO InternationalStandardizationOrganization 国际标准化组织 是一个代表了130个国家的标准组织的集体 ISO的目标是制定国际技术标准以促进全球信息交换和无障碍贸易 但 ISO 并不只意味着是一个首字母缩略字 实际上 在希腊语中 ISO 意味着 平等 通过这个词汇表达了组织对标准的贡献 在ISO大约12 000标准中 仅有大约500个应用于计算机相关的产品和功能中 网址 http www iso ch ITU InternationalTelecommunicationsUnion国际电信同盟 是联合国特有的管理国际电信的机构 它管理无线电和电视频率 卫星和电话的规范 网络基础设施 全球通信所使用的关税率 它为发展中国家提供技术专家和设备以提高其技术基础 6 OSI模型 在20世纪80年代早期 ISO即开始致力于制定一套普遍适用的规范集合 以使得全球范围的计算机平台可进行开放式通信 ISO创建了一个有助于开发和理解计算机的通信模型 即开放系统互连参考模型OSI OpenSystemInterconnectReferenceModel OSI模型将网络结构划分为七层 即物理层 Physical 数据链路层 DataLink 网络层 Network 传输层 Transport 会话层 Session 表示层 Presentation 和应用层 Application 每一层均有自己的一套功能集 并与紧邻的上层和下层交互作用 可以巧记短语 PhilDonaldNeverTelevisesSickPeopleAnymore Warning OSI模型是对发生在网络中两节点之间过程的理论化描述 它并不规定支持每一层的硬件或软件的模型 7 OSI模型 物理层 物理层 是OSI模型的最低层或第一层 该层包括物理连网媒介 如电缆连线 连接器 网卡等 物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号 在你的桌面PC上插入网络接口卡 你就建立了计算机连网的基础 换言之 你提供了一个物理层 尽管物理层不提供纠错服务 但它能够设定数据传输速率并监测数据出错率 IEEE已制定了物理层协议的标准 特别IEEE802规定了以太网和令牌环网应如何处理数据 术语 第一层协议 和 物理层协议 均是指描述电信号如何被放大及通过电线传输的标准 8 OSI模型 数据链路层 数据链路层 是OSI模型的第二层 它控制网络层与物理层之间的通信 1 它的主要功能是将从网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧 2 帧 Frame 是用来移动数据的结构包 它不仅包括原始 未加工 数据 或称 有效荷载 还包括发送方和接收方的网络地址以及纠错和控制信息 其中的地址确定了帧将发送到何处 而纠错和控制信息则确保帧无差错到达 3 通常 发送方的数据链路层将等待来自接收方对数据已正确接收的应答信号 4 数据链路层控制信息流量 以允许网络接口卡正确处理数据 5 数据链路层的功能独立于网络和它的节点所采用的物理层类型 Note 有一些连接设备 如网桥或交换机 由于它们要对帧解码并使用帧信息将数据发送到正确的接收方 所以它们是工作在数据链路层的 9 OSI模型 网络层 网络层 OSI模型的第三层 其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址 并决定如何将数据从发送方路由到接收方 例如 一个计算机有一个网络地址10 34 99 12 若它使用的是TCP IP协议 和一个物理地址060973E97F3 1 网络层通过综合考虑发送优先权 网络拥塞程度 服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中节点 到另一个网络中节点 的最佳路径 2 在网络中 路由 是基于编址方案 使用模式以及可达性来指引数据的发送 3 网络层协议还能补偿数据发送 传输以及接收的设备能力的不平衡性 为完成这一任务 网络层对数据包进行分段和重组 4 分段和重组是指当数据从一个能处理较大数据单元的网络段传送到仅能处理较小数据单元的网络段时 网络层减小数据单元的大小的过程 重组是重构被分段的数据单元 Note1 网络层的分段是指数据帧大小的减小 而网络分段是指一个网络分割成更小的逻辑片段或物理片段 Note2 路由器 由于网络层处理路由 而路由器因为连接网络各段 并智能指导数据传送 所以属于网络层 Note3 TCP IP协议中IP属于网络层 IPX SPX协议中IPX属于 10 OSI模型 传输层 传输层 主要负责确保数据可靠 顺序 无错地从 点到传输到 点 点可能在也可能不在相同的网络段上 1 因为如果没有传输层 数据将不能被接受方验证或解释 所以 传输层常被认为是OSI模型中最重要的一层 2 传输协议同时进行流量控制或是基于接收方可接收数据的快慢程度规定适当的发送速率 3 传输层按照网络能处理的最大尺寸将较长的数据包进行强制分割并编号 例如 以太网无法接收大于1500字节的数据包 发送方节点的传输层将数据分割成较小的数据片 同时对每一数据片安排一序列号 以便数据到达接收方节点的传输层时 能以正确的顺序重组 该过程即被称为排序 4 在网络中 传输层发送一个ACK 应答 信号以通知发送方数据已被正确接收 如果数据有错或者数据在一给定时间段未被应答 传输层将请求发送方重新发送数据 NOTE 工作在传输层的一种服务是TCP IP协议套中的TCP TransferControlProtocol传输控制协议 另一项传输层服务是IPX SPX协议集的SPX SerialpackageExchange序列包交换 11 OSI模型 会话层 会话层 负责在网络中的两节点之间建立和维持通信 1 会话层的功能包括 建立通信链接 保持会话过程通信链接的畅通 同步两个节点之间的对话 决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送 2 会话层通过决定节点通信的优先级和通信时间的长短来设置通信期限 12 OSI模型 表示层 表示层 充当应用程序和网络之间的 翻译官 角色 1 在表示层 数据将按照网络能理解的方案进行格式化 这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同 例如 IBM主机使用EBCDIC编码 而大部分PC机使用的是ASCII码 在这种情况下 便需要会话层来完成这种转换2 表示层管理数据的解密与加密 如系统口令的处理 如果在Internet上查询你银行账户 使用的即是一种安全连接 3 表示层协议还对图片和文件格式信息进行解码和编码 13 OSI模型 应用层 应用层 OSI模型的顶端也即第七层是 应用层负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务 1 术语 应用层 并不是指运行在网络上的某个特别应用程序 而是提供了一组方便程序开发者在自己的应用程序中使用网络功能的服务 2 应用层提供的服务包括文件传输 FTP 文件管理以及电子邮件的信息处理 SMTP 等 NOTE 一个API 应用程序接口 是使一个程序与操作系统相互作用的例行程序 即一组指令 API属于OSI模型的应用层 编程者使用API在代码与操作系统之间建立链接 网络环境中一个API的例子是MSMQ Microsoft消息队列 MSMQ顺序存储节点之间发送的信息 并在到达接收方的链接畅通时将数据转发到它们的目的地 程序可以独立运行