第章网络体系结构与网络协议第版PPT课件.ppt

1 第3章网络体系结构与网络协议 2 本章要讨论以下问题 处理复杂的网络问题的基本方法是什么 如何认识互联网的网络结构的特点 在网络中数据如何进行传递的 3 问题 处理复杂的网络问题的基本方法是什么 3 1网络体系结构的基本概念 4 现实生活中邮政系统结构与运行过程 邮政系统的体系结构 5 几个重要的概念 协议 protocol 层次 layer 接口 interface 网络体系结构 networkarchitecture 邮政系统和计算机网络系统相似之处 6 定义 为网络数据交换而制定的规则 约定与标准 通信规约 网络协议的三要素 语义 语法与时序语法 是用户数据与控制信息的结构与格式 规定通信双方彼此 如何讲 语义 用于解释比特流的每个部分的意义 规定通信双方彼此 讲什么 如规定通信双方要发出什么控制信号 执行的动作和返回的应答 时序 事件实现顺序的详细说明 网络协议的概念 7 层次 layer 是人们对复杂问题处理的基本方法 层次之间的关系 上层使用下层的服务 下层向上层提供服务 层与层之间 相对 独立 通过接口相互通信 8 接口 interface 是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点 同一结点的相邻层之间存在明确规定的接口 低层通过接口向高层提供服务 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 9 网络体系结构 networkarchitecture 网络层次结构模型与各层协议的集合 各层之间相对独立 高层只需知道下层能够提供的服务 而无需知道低层的服务如何实现 各层都可以采用最合适的技术来实现 整个系统被分解为若干个易于处理的部分 每层的功能与提供的服务都已有精确说明 因此这有利于促进协议的标准化 10 计算机网络是个非常复杂的系统考查将两台计算机连接起来 使其之间能互传文件的情况 至少需要做的工作 彼此间至少存在一条物理通路 物理通路能为一方激活 使数据能在通路上发送和接收 发送方应告诉网络如何识别接收方 发送方应能得知接收方是否做好接收准备 发送方应能得知接收方是否正确收到所发数据 差错检测和处理 应有可靠的措施保证对方计算机最终能够收到正确的文件 计算机网络的体系结构的形成 11 讨论 如何构造复杂的计算机网络 采用 分层处理 的思想 它已成为现代计算机网络设计的重要原则 分层 可将庞大而复杂的问题 转化为若干较小的局部问题 而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理 体系结构实例 IBM的SNA SystemsNetworkArchitecture DEC的DNA DigitalNetworkArchitecture 美国国防部的TCP IP网络结构等然而 计算机网络的体系结构的形成 12 问题 如何认识互联网的网络结构的特点 13 不同体系结构的计算机系统互不兼容 难以互连 1977年国际标准化组织IS0成立了专门机构研究网络体系结构 不久 就提出了一个试图使各种计算机在世界范围内互连成网的标准框架 即著名的开放系统互连参考模型OSI RM 0penSystemsInterconnectionReferenceModel 简称为OSI RM 这里 开放 的意思强调 只要遵循OSI标准 一个系统就可以和位于世界上任何地方的 也遵循这同一标准的其它任何系统进行通信 3 2OSI参考模型 14 3 2 1OSI参考模型的基本概念 OSI标准中 采用的是三级抽象 体系结构 architecture 定义了开放系统的层次结构 层次之间的相互关系 以及各层所包括的可能服务 服务定义 servicedefinition 详细定义地说明了各层所提供的服务 协议说明 protocolspecification 没有提供一个可以实现的方法 只是说明某层做什么 也就是说 没有解决如何做的问题 15 3 2 2OSI参考模型的结构 16 3 2 3OSI参考模型各层的功能 17 问题 在网络中数据如何进行传递的 18 3 2 4OSI环境中的数据传输过程 19 在TCP IP协议研究时 并没有提出参考模型 1974年Kahn定义了最早的TCP IP参考模型 80年代Leiner Clark等人对TCP IP参考模型进一步的研究 TCP IP协议一共出现了6个版本 后3个版本是版本4 版本5与版本6 目前我们使用的是版本4 一般被称为IPv4 IPv6被称为下一代的IP协议 3 3TCP IP参考模型 20 3 3 1TCP IP参考模型的特点 开放的协议标准 独立于特定的计算机硬件与操作系统 独立于特定的网络硬件 可以运行在局域网 广域网 更适用于互连网中 统一的网络地址分配方案 使得每个TCP IP设备在网中都具有唯一的地址 标准化的高层协议 可以提供多种可靠的用户服务 21 应用层 applicationlayer 传输层 transportlayer 互连层 internetlayer 主机 网络层 host to networklayer 3 2 2TCP IP参考模型各层功能 22 3 2 2TCP IP参考模型各层功能 23 TCP IP协议栈 24 TC