CH1 L2网络层次体系结构

1、计算机网络原理,第二讲,网络层次体系结构,第一章,概论,2,计算机与通信学院,School of Computer and Communication,大学计算机基础,金可音,欢迎学生使用,上讲小结（快速提问,1,上讲的重点是什么,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,上讲要点复习（快速提问,2,简述网络的定义,简述网络的主要功能,什么是,Internet,internet,电路交换的特点、优缺点,什么是存储交换,分组交换的思想，优缺点,网络的逻辑构成,网络的主要分类,LAN,WAN,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,本讲预习情况（快速提问,

2、2,日常生活中“层次结构”举例,网络五层体系结构含哪五层,什么是协议,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,第二讲,计算机网络体系结构,1.7,本节是课程的重点和难点之一,学习、分析网络的重要基础,所以是重点,开始学习时比较抽象,所以是难点,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,教材相关目录,1.7,计算机网络的体系结构,1.7.1,计算机网络体系结构的形成,1.7.2,协议与划分层次,1.7.3,具有五层协议的体系结构,1.7.4,实体、协议、服务和服务访问点,1.7.5 TCP/IP,的体系结构,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计

3、算机与通信学院,第二讲,计算机网络体系结构,1.7,讲课内容安排,1,网络划分层次的必要性,1.7.1,2,五层的网络体系结构,1.7.3,3,网络层次体系结构的有关术语,1.7.4,4,TCP/IP,的体系结构,自学,1.7.5,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,1,网络划分层次的必要性,1.5.2,层次化的方法,解决复杂问题的重要方法之一：系统方法,将复杂系统,分解为多个简单、独立的小问题,子,系统），分而治之,每个子系统完成一项具体任务，易于研究和处理,模块化：软件的模块化,层次化：各个局部问题是单向层次关系,下层（轮胎厂）为上层（汽车厂）提供服务,上层的工作

4、建立在下层工作的基础之上,上层利用（调用）下层，实现新的功能,分而治之的二类方法,例，生产汽车：汽车厂买轮胎，轮胎厂买橡胶,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,1,网络划分层次的必要性,1.5.2,层次结构实例,例,1,酒店如何提供服务,种菜、养猪、杀猪,实际情况,厨师买火腿,火腿厂买猪,猪场养猪,酒店,加工业,种养业,上层调用下层,下层为上层服务,上层调用下层，为最终用户提供更好的服务,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,1,网络划分层次的必要性,1.5.2,例,2,计算机系统的层次化,高级语言,DBMS,第二层虚拟机器,高级语言,操作系统

5、,应用程序,高级语言,操作系统,硬,件,操作系统,硬,件,硬,件,硬,件,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,Question,give some examples of hiberarchy structure,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,1,网络划分层次的必要性,1.5.2,例,3,邮局系统的层次结构,应用层,分拣层,运输层,门市部,分拣局,运输科,车,队,株洲,北京,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,门市部,分拣局,运输科,分层的特点,低层：先实现简单的功能,高层：调用低层的功能，增加新的功能,逐层加

6、强，获得更好的功能和效率,优点举例,简单性：每一层都完成一个独立功能,简化系统的分析、实现,透明性：高层不必关心低层内部的实现细节,灵活性：每层提供标准的接口，当修改低层的,实现方法时，不必修改其它层,易于维护和扩充,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,计算机网络是复杂的系统，也采用层次体系结构,网络体系结构的形成,1.5.1,1969,ARPAnet,采用,了,分层的思想,ARM,ARPAnet Reference Model,1973,TCP/IP,参考模型,美国国防部，四层（由,ARM,发展而来,应用层、传输层、网际层和网络接口层,1974,SNA,System

7、 Network Architecture,IBM,七层：端点用户、网络可寻址部件服务、数据流控制,传送控制、通信控制、数据链路、物理,1975,DNA (Digital Network Architecture,DEC,五层：应用、网络服务、转送、数据链路控制、物理,1983,ISO OSI /RM,Open System Interconnection / Reference Model,七层,应用、表示、会话、传输、网络、数据链路和物理,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,第二讲,计算机网络体系结构,1.7,讲课内容安排,1,网络划分层次的必要性,1.7.1,2

8、,五层的网络体系结构,1.7.3,3,网络层次体系结构的有关术语,1.7.4,4,TCP/IP,的体系结构,自学,1.7.5,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,1.5.3 ,p27,五层模型,结合,TCP/IP,和,OSI/RM,的优点,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,2.1,物理层,PHL,Physical Layer,介质：传送信号的物理通路,信道：传输介质及二端的数据通信设备,DCE,数据通信设备，如,MoDem,收发器,比较,DTE,数据终端设备（即：入网设备,传输介质,计

9、算机,DTE,DCE,DCE,计算机,DTE,信道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,物理层,目的：不同厂家的的入网设备与不同信道可以,方便地连接（提供信道对计算机系统的独立性,物理层协议（又称为物理层标准,入网设备,DTE,与通信子网的信道的,DCE,的连接标准,注：物理层协议不是信道的标准,入网设备,DTE,计算机,物理,层协议,物理,传输介质,DCE,DCE,层协议,入网设备,DTE,计算机,信道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,五层原理性体系结构物理层,上层看到的模型（简化的示意图,上层用户,上层

10、用户,标准化,物理层接口,物理层接口,标准化,信,道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,物理层标准的四个特性,物理层标准包括,机械特性、电气特性、功能特性、规程特性,例,RS 232,机械特性,25,针，针距,电气特性：用,5,15V,表示,1,15,5V,表示,0,功能特性：如,2,号针的作用：发送数据,规程特性：各个信号的时序关系,如,DTE,发送前，将,p4,ON,DCE,将,P5,ON,DTE,将数据送,P2,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,2.2,数据链路层,da

11、ta link layer,问题之一：发收双方如何知道一次数据传输的结束,数据链路层：定义起止标志等控制信息，封装成帧,帧：一次传输的数据,问题之一：出错了怎么处理,数据链路层：无差错接受,凡是接收端提交给用户的帧都没有传输差错,发送前，计算校验码,发送时，同时发送校验码,接收时，按同样规则计算校验码,数据链路层,在可能出差错的链路上,实现相邻二点之间,无差,错接受”的通信,为上层用户提供一条可控制的逻辑链路,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,五层的网络体系结构,p27,二层网络的实通信,实通信：实际的数据传送过程,上层用户,解帧,用户数据,上层用户,链路层,用户数

12、据,物理层,信,道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,效验码,组帧,链路层,物理层,数据链路层,看到的,逻辑信道,五层原理性体系结构数据链路层,上层看到的模型（简化的示意图,通信程序,无差错接受,通信程序,链路层接口,链路层接口,逻辑信,道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,2.3,网络层,network layer,问题之一,二台主机不直接相连，如何通信,A,主机,A,A,C,D,交换设备,通信线路,R,1,B,R,3,R2,R,4,E,网络层作用,实现不相邻的二台计算机的通信,主要功能之一,路由选择（确

13、定数据传送的路径,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,网络层,A,C,D,R,1,B,R,3,R2,R,4,E,路由器,R1,根据目的地址,E,选择,经过,R2,到,E,的路径,相邻二点之间的通信交给数据链路层完成,路由器,R2,根据目的地址,E,选择,经过,R4,到,E,的路径,路由器,R4,根据目的地址,E,选择到计算机,E,的路径,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,三层网络的实通信,实通信,数据实际传输的过程,发送程序,网络层,链路层,物理层,路由器,路由选择,接收程序,

14、路由选择,信,道,信,道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,网络层,网络层,链路层,物理层,链路层,物理层,链路层,物理层,五层原理性体系结构网络层,上层看到的模型（简化的示意图,上层用户,不相邻站点间通信,上层用户,网络层接口,网络层接口,逻辑信,道,高层将下面各层看作一个逻辑信道,逻辑信道”可以把数据送到目的主机,不必知道是如何送到的,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,2.4,传输层,transport layer,可靠通信,按原序送达、每位不错、不丢、不重复,问题,接收方运行多个程序，数据传给哪个程序

15、,网络传输出错,不可避免,怎么办,实现不同主机上,两个进程之间,的通信,进程寻址,实现,可靠通信,发送方，计算校验码，发送时，同时发送校验码,接收方，按同样规则计算校验码,传输层的主要作用,功能,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,五层原理性体系结构传输层,上层看到的模型（简化的示意图,上层用户,传输层接口,进程间可靠通信,上层用户,传输层接口,逻辑信,道,高层将下面各层看作一个逻辑信道,逻辑信道能把数据可靠地传送到目的主机上的进程,不必知道是如何做到可靠传输的,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,发送程序,四

16、层网络的实通信,进程间可靠通信,虚通信,网络层,路由器,接收程序,传输层,网络层,链路层,物理层,信,道,信,道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,传输层,网络层,链路层,物理层,链路层,链路层,物理层,物理层,2,五层的网络体系结构,p27,注意,只在,端系统,中有传输层,网络,交换设备,中不需要传输层,A,C,D,端系统,交换设备,B,通信线路,R,1,R,3,R,2,R,4,E,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,2.5,应用层,application layer,应用程序传输数据需要对网络编程，为了简

17、化这些应用,程序的设计,应用层提供一组服务，每种服务提供一种,网络应用,如,电子邮件,WWW,浏览、文件传送、远程登,录等,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,五层原理性体系结构应用层,上层看到的模型（简化的示意图,应用程序,P1,P2, Pn,应用层接口,Q1,Q2, Qn,应用程序,应用程序间通信,应用层接口,逻辑信,道,高层将下面各层看作一个逻辑信道,如,email,用户将下面各层看作看作一个邮件传输,的逻辑信道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,思考题,请同学自行分析五层网络实通信的过程,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,

18、计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,五层功能小结,层次,主要功能,主要作用,物理层,提供计算机与信道的,方便地实现计算机与信道的连接,接口,数据链,组帧、透明传输,路层,差错检测等,在有差错的物理线路上实现相邻,二台计算机的“无差错接受,通,信,网络层,路由（确定数据传送,实现不相邻的二台计算机的通信,的路径,传输层,确定收信的进程,可靠通信,实现不相邻二台计算机的二个程,序（进程）之间的通信,应用层,应用程序与网络之间,使应用程序调用网络功能更方便,的接口,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,五层的网络体系结构,p27,小结,分层的思想,低层：先实

19、现简单的通信,高层：调用低层的功能，增加新的功能，获得更,好的通信，得到更好的逻辑信道,高层将下面各层看作一个虚拟的信道，在此基础,上实现性能更好的通信,逐层加强，实现二个应用程序间高效、可靠通信,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,计算机网络的五层原理性体系结构,小结,分层的特点透明性,下层为上层提供,透明,的服务,透明”的含义,某一个实际存在的事物看起来却好像不存在,例如,物理层透明地传送比特流,数据链路层不必了解信号编码和通信技术,见第二章,任,意组合的比特流都可以在链路上传送,数据链路层的透明传输数据帧,网络层不必了解数据链路层采取了什么措施实现透明传输,

20、什么样的比特组合都能够在链路上可靠传送,应用层透明地传送报文,应用程序看不见应用层以下的数据通信的细节,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,2,计算机网络的五层原理性体系结构,小结,分层的特点透明性,续,透明性,高层不必关心低层的内部的实现细节,第,n,层屏蔽了以下各层,第,n,1,层只需看到第,n,层提供的服务,n,层,将通信的复杂性与用户隔离,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,分层的优点,小结,分层的特点,p26,单向性,下层不能调用上层。（区别，模块化：可以双向调用,简单性,每一层完成一个独立功能，简化网络的分析、设计、实现、测试和维

21、,护。有利于从整体上清晰地认识、理解复杂的网络,独立性,各层是独立的，在考虑本层功能的实现时，不需要知道其他层次是如,何实现的，各层可以用最恰当的技术实现本层的功能,灵活性,结构上可分割开，每层提供标准的接口，修改低层的算法，只要接口,不变，不必修改其它层，易于实现、维护和扩充,促进标准化,对每一层的功能都做精确的说明，所以标准化程度高,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,第二讲,计算机网络体系结构,1.7,讲课内容安排,1,网络划分层次的必要性,1.7.1,2,五层的网络体系结构,1.7.3,3,网络层次体系结构的有关术语,1.7.4,4,TCP/IP,的体系结构,

22、自学,1.7.5,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语,1.5.4,目前常用的是,TCP/IP,参考模型,本课程的有些术语来自,ISO OSI /RM,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语,实系统,一个能执行信息处理或传送的自治整体,如：主机、交换机,通信实体,简称,实体,entity,实系统的某层中，可以收、发数据的硬件或软件,进程,对等实体,位于二个实系统中的、同一层的、在,一个通信任务中的对应的二个通信实体,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络

23、层次体系结构的有关术语,协议,协议,protocol,重点,计算机网络协议,Network Protocol,简称协议,请理解实际意义,位于二个系统中的、同一层的、在一个通信任务中,相互通信的二个实体（软件或硬件,共同遵守的规,则,网络层对等实体,IP,协议,传输层可靠通信的对等实体,TCP,协议,例,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语,PDU,协议数据单元,PDU (Protocol Data Unit,PDU,二个对等实体之间一次传送的数据单元,例：用户传输一个长文件,用户：是一个,PDU,网络层：将其分为多个分组，即：多个,PDU

24、,类比,1,运输,用户运输,1000,吨煤，对用户，这是一个,PDU,运输公司,200,车运完，一车是一个,PDU,类比,2,邮政,门市部的,PDU,是一封信,分拣局的,PDU,是一袋信,车队的,PDU,是一个邮包,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语,PDU,邮局系统层次结构的“协议数据单元,门市部,分拣局,运输科,信,门市部,分拣局,运输科,信信封,信,信封,邮袋,信,信封,邮袋,邮包,株洲,北京,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,各层,PDU,的名称,报文,应用层的,PDU,报文段,传输层的,PDU,分组

25、,网络层的,PDU,也称为“包,数据报,帧,数据链路层的,PDU,比特流,物理层的,PDU,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语,PDU,的一般格式,类似：信信纸（内容）信封（控制信息,张三,你好,信的内容,1 2 3 4 5 6,收信人地址,收,张三,发信人地址,1 0 0 0 8 4,信,有收发信人地址邮编的信封,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语,PDU,的一般格式,PDU,data,PCI,Data,用户数据,为上层用户传送的数据,PCI,协议控制信息,PCI,分为二部分：

26、帧头、帧尾,PCI1,data,PCI2,如，数据链路层的,PDU,格式,其它个层的,PDU,PCI,又称为包头、报文头,PCI,data,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语,例,IP,中的,PDU,格式,L,SA,DA,Data,PCI,Data,传输层交来的报文段,PCI,L,分组总长度,SA,源站,IP,地址,DA,目的站,IP,地址,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,发送过程,实通信,虚通信,虚通信、协议数据单元、实通信,接收程序,data,发送程序,应用层,传输层,网络层,链路层,物理层,H,5 d

27、ata_5,应用层,H,4 data_4,传输层,H,3 data_3,网络层,H,2 data_2,T,2,01111110,比特流,01111110,链路层,物理层,物理信道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,协议三个要素,p25,语法,Syntax,所交换的数据与控制信息的结构,即：协议数据单元的格式,需要发出何种控制信息,完成何种动作,做出何种响应，等,物理层：各信号间的关系,其它层：各帧、分组间的关系，速度匹配，排序,学习具体协议后加深理解,语义,Semantics,语法各成分的含义,同步,时序,定时,Timing,事件的实现顺序,计算机网络原理,金可音,

28、文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语服务,服务,本层提供的、上层用户所看到的功能,协议,本层为提供服务的实现规则,上层用户看不见本层的协议,如,网络层提供的服务：源主机到目标主机的通信,网络层协议：如何转发数据等规则,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,服务与协议,上层用户,上层用户,服务：不相邻站点间通信,网络层接口,网络层接口,网络层,协议,IP,转发规则,网络层,逻辑信,道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,服务,N,服务,第,n,层实体提供给第,n+1,层的服务,服务提供者：提供服务的实体，第,n,层

29、实体,服务用户：接收服务的实体，第,n+1,层实体,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,服务,一层可以向上层提供多种服务,如，传输层提供,可靠的通信服务,TCP,协议,不保证可靠的通信服务,UDP,协议,服务数据单元,SDU,Service Data Unit,服务提供者为服务用户服务一次所交换的数据,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语接口,Interface,邮政的挂号信,协议：发信人与收信人之间的规则（信的书写规则,源邮局与目的邮局间的规则（信袋的规则,接口：客户与邮局之间的规则（挂号单,邮局与车队之间的规

30、则,网络体系结构中二层之间的接口,同一实系统中相邻两层实体交互所遵循的规则,是相邻二层的界面，低层通过接口向高层提供服务,区别,协议,水平的”规则,不同实系统中两个对等实体通信时所遵守的规则,接口,垂直的”规则,同一实系统中,相邻两层实体交互,的规则,只要接口不变，各层服务的实现方法不影响上层的工作,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,接口的描述,服,务访问点,SAP,解决如何标识服务用户,解决服务用户与服务提供者如何交互,上下层一次服务所交换的数据,服务原语,接口数据单元,IDU,Interface Data Unit,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计

31、算机与通信学院,接口示意图,服务,用户,n+1,层,n+1,层,实体,实体,IDU,服务原语,n+1,层,协议,n+1,层,n+1,层,实体,实体,n/n+1,接口,服务,SAP,n,层协议,PDU,服务,提供者,n,层,实体,n,层,实体,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语,SAP,服务访问点,SAP (Service Access Point,服务提供者可以同时为多个用户服务，如何标识,如，银行：二种服务，五个窗口（五个服务访问点,储蓄：四个窗口,转帐：一个窗口,计算机网络,同一系统相邻两层实体进行交互的地方，称为,服务访问点,TC

32、P,协议把服务访问点称为,端口,port,SAP,是一个软件结构,缓冲器控制量,从服务用户角度：一个,SAP,标识一个服务提供者,从服务提供者角度：一个,SAP,标识一个服务用户,SAP,的作用,相邻两层实体通过,SAP,进行交互,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,局域网链路层的,SAP,LSAP1 LSAP2 LSAP3,LLC,层,MSAP,MAC,层,逻辑链路层,LLC,提供多个,SAP,介质访问控制层,MAC,只提供一个,SAP,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,SAP,的识别,每个,SAP,有唯一的识别号（地址,区别,操作系统的

33、进程号,进程生存期间始终存在且不变,用户申请服务后,SAP,号标识该进程,不同时刻标识不同进程,独立于操作系统,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,3,网络层次体系结构的有关术语,服务原语,服务原语,Service primitive,如何在,SAP,进行交互,服务原语,服务用户与服务提供者之间的交互用,语,形式：类似于库函数、系统调用,调用函数,sin(x,max(a,b,c,原语的一般格式,原语名,原语类型,参数表,例：传输层用户向网络层提供者请求发送数据,N_data.req(DA,SA,INFO_Address, LEN,注：每层的每种服务均有各自的服务原语,

34、每条服务原语表示一种操作,一组操作构成一种服务,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,例,OSI/RM,中传输层,网络层接口的服务原语,面向连接的服务，考虑传输层和网络之间的四,种原语,请求,N_data.req,DA,SA,INFO_A, LEN,源站传输层用户向网络层提供者请求发送数据,指示,N_data.ind,SA,INFO_A, LEN,目标站网络层提供者告诉传输层用户数据到达,响应,N_data.resp,type,目标站传输层用户告诉网络层提供者已收到数据,确认,N_data.conf,源站网络层提供者向传输层用户报告服务已完成,计算机网络原理,金可音,文

35、鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,用术语再描述网络层次体系结构,网络体系结构,网络的分层结构、各层协议和层间接口的集合,具有相同体系结构的网络之间可以直接互联,在文献中也称为,协议栈,protocol stack,几个层次画在一起很像一个栈,stack,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,计算机网络体系结构及其实现,计算机网络的体系结构,architecture,是计算机网络的各层及其协议的集合,是计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义,实现,implementation,在遵循体系结构的前提下用某种,硬件或软件完成这些功能,体系结构是抽象的，实现是具体的,是真

36、正在运行的计,算机硬件和软件,体系结构仅仅定义了网络及各部分通过协议应完成的功能,不定义协议的实现细节和各层协议之间的接口关系,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,第二讲,计算机网络体系结构,1.7,讲课内容安排,1,网络划分层次的必要性,1.7.1,2,五层的网络体系结构,1.7.3,3,网络层次体系结构的有关术语,1.7.4,4,TCP/IP,的体系结构,自学,1.7.5,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,4,TCP/IP,和,OSI,体系结构,1.7.5,TCP/IP,层次体系结构起源,1970,美国国防部研究不同网络的互联,TCP/

37、IP,的目的：各种网络互联,1,一开始就考虑到多种异构网的互连问题,2,一开始就并重面向连接服务和无连接服务,3,有较好的网络管理功能,TCP/IP,是成为,Internet,的网络体系结构的核心,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,TCP/IP,的四层体系结构,主机,A,4,3,2,1,主机,B,路由器,应用层,运输层,网际层,网络,接口层,应用层,运输层,网际层,网络,接口层,网络,2,网际层,网络,接口层,网络,1,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,4,TCP/IP,和,OSI,体系结构,TCP/IP,的四个层次,网络接口层,通信子网

38、层,subnetwork layer,TCP/IP,的目的：各种网络互联,不是定义具体的网络，规定与各种通信子网的接口,对应于,OSI,协议的物理层、数据链路层及网络层的一部分,网际层,网络层,核心是,IP,协议,给不同的通信子网提供一个统一的互连平台,提供源点到目的点的,IP,包（不可靠）传送,IP,协议提供统一的,IP,数据包格式，以消除各通信子网的差,异，为信息发送方和接收方提供透明通道,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,TCP/IP,的四个层次（续,TCP/IP,的四个层次,传输层,transport layer,提供进程寻址和可靠通信,端到端的数据传送,传

39、输层有,2,个主要协议,传输控制协议,TCP,提供可靠的通信服务,用户数据报协议,UDP),提供简单、快速、不保证可靠的通信服务,应用层,application layer,提供域名服务、远程登录、文件传输、电子邮件,web,服务,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,各层次及主要相关协议,TCP/IP,各层次及主要相关协议,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,4. TCP/IP,和,OSI,体系结构（自学,1.5.6,ISO OSI/RM,参考模型,国际标准化组织,ISO,于,1977,年成立了一个委员会,在现有网络的基础上，提出了不基于具体

40、机型,操作系统或公司的网络体系结构,1984,年正式颁布开放系统互连参考模型,OSI/RM,ISO 7498,OSI,open system interconnection,为各厂商生产的各种计算机相互连接，提供全世,界统一的网络体系结构国际标准,前面介绍的基本上是,OSI/RM,的术语,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,OSI,参考模型,ISO OSI/RM,参考模型,OSI,从三个层次描述了开放互连系统的结构,1,体系结构：定义了开放系统的层次划分，层次,之间的相互关系，各层的功能,2,服务定义：详细说明了各层提供的服务,3,协议规格说明：详细规定了信息的格式，

41、如加,入那些控制信息、做何种应答，动作的次序等,OSI,参考模型由,7,个层次组成,物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层,表示层、应用层,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,OSI,的七层网络体系结构的,ISO OSI/RM,参考模型示意图,应用层协议,应用层,表示层协议,应用层,表示层,会话层协议,运输层协议,表示层,会话层,运输层,网络层协议,网络层协议,会话层,运输层,网络层,网络层,数据链路层,物理层,链路层协议,物理层协议,通信子网,链路层协议,物理层协议,数据链路层,物理层,计算机网络原理,金可音,文鸿,欢迎学生使用,计算机与通信学院,TCP/IP,和,OSI,体系结构的对