25网络体系结构与网络协议的基本概念.doc

2.5 网络体系结构与网络协议的基本概念1.为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议。一个网络协议主要由以下三个要素组成：语法：即用户数据与控制信息的结构和格式语义：即需要发出何种控制信息，以及完成的动作与作出的响应时序：即对事件实现顺序的详细说明对于复杂的计算机网络协议最好的组织形式是层次结构模型2.我们将计算机网络层次结构模型和各层协议的集合定义为计算机网络体系结构3.计算机网络中采用层次结构具有如下优点：各层之间互相独立；灵活性好；各层都可以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不会影响其它层；易于实现和维护；有利于促进标准化。世界第一个网络结构体系是IBM公司1974年提出的，命名为“系统网络体系结构SNA”.4.在OSI参考标准中采用三级抽象，即体系结构、服务定义和协议规格说明书。OSI参数模型并没有提供可以实现的方法。5OSI将整个通信功能划分为七个层次，划分的原则是：网中各结点都有相同的层次；不同结点的同等层具有相同的功能；同一结点内相邻层之间通过接口通信；每一层使用下层提供的服务，并向上层提供服务；不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。6.OSI参考模型各层的主要功能如下：物理层：利用物理介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传送比特流。数据链路层：在通信的实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，采用差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。网络层：通过路由算法为分组通过通信子网选择最适当的路径。网络层要实现路由选择、拥塞控制与网络互连的功能。传输层：向用户提供可靠的端到端服务，透明地传送报文。它向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因而是计算机通信体系结构中最关键的一层。会话层：组织两个会话进程之间的通信，并管理数据的交换。表示层：处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。应用层：确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为应用进程的用户代理，来完成一些为进行信息交换所必需的功能。它包括：文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、事务处理TP远程数据库访问RDA、制造业报文规范MMS、目录服务DS等协议。7.TCP/IP参考模型应用层与OSI应用层、表示层和会话层相对应，传输层与OSI传输层相对应，互连层与OSI网络层相对应，主机网络层与OSI数据链路层、物理层相对应。8.TCP/IP参数参考模型互连层的主要功能是将主机的报文分组发送到目的主机。主要体现在以下三个方面：处理来自传输层的分组发送请求；处理接收的数据报；处理互连的路径、流控和拥塞问题。TCP/IP参考模型的互连层相当于OSI参考模型网络层的无连接网络服务。9.TCP/IP协议是一种可靠地面向连接的协议，UDP协议是一种不可靠的无连接协议。TCP协议要完成流量控制功能，协调收发双发的发送与接收速度，达到正确传输的目的。UDP协议主要是用于不要求分组顺序到达的传输中，分组传输顺序检查和排序由应用层完成。10.TCP/IP参考模型应用层协议有：网络终端协议TELNET、文件传输协议FTP、电子邮件协议SMTP、域名服务协议DNS、路由信息协议RIP、网络文件系统NFS、HTTP协议用于WWW服务。11.按层次结构思想，TCP/IP协议分布于不同的层次，组成了一组从上到下单向依赖的协议栈或协议簇。12.OSI参考模型与TCP/IP参考模型的共同之处就是都采用了层次结构的概念。13.在TCP/IP参考模型中，互连层之下是主机网络层，也是参考模型的最底层，负责通过网络发送接收IP数据报。从一个网络到另一网络，这一层协议可以是不同的。它包括各种物理网协议。14.地址解析协议ARP/RARP不属于单独的一层，它介于物理地址和IP地址之间，起着屏蔽物理地址细节的作用。IP可以建立在ARP/RARP上，也可以建立在网络硬件接口协议上。IP协议横跨整个层次，TCP、UDP协议都要通过IP协议来发送、接收数据。TCP协议提供可靠地面向连接服务，UDP协议提供简单的无连接服务。15.应用层协议可以分为三类：一类依赖于面向连接的TCP协议；一类依赖于无连接的UDP协议；而另一类则既可依赖TCP协议，也可依赖UDP协议。依赖TCP协议的主要由文件传输协议FTP、电子邮件协议SMTP、超文本传输协议HTTP；依赖UDP协议的主要由简单网络管理协议SNMP、简单文件传输协议TFTP；既