《OSI体系结构》PPT课件.ppt

1、第2章 计算机网络体系结构,2.1 ISO/OSI体系结构概述 分层的思想 通信是一件复杂的工作，必须分工完成 资源子网/通信子网关心信息/关心信息流向 分工模块化 分层结构是具有纵向关系的模块集合 模块化的分工思想结合通信的分工特点形成了分层的体系结构 通信关系至少涉及两个对象 服务与被服务的分工合作 可能会增加开销,第2章 计算机网络体系结构,印度,中国,哲学问题,翻译,翻译,英文稿,电报员,电报员,电报稿,工程师,工程师,信号,经典的哲学家例,第2章 计算机网络体系结构,划分层次的必要性 各层之间是独立的 灵活性好 技术上可分割开 易于实现和维护 能促进标准化工作 计算机网络各层和其协议

2、的集合，称为网络的体系结构(architecture) 体系结构是抽象的,第2章 计算机网络体系结构,分层的原则 每层有一个定义明确的功能 层间功能相对独立，逻辑上比较完整 有助于标准的制定 各层间边界（接口）清晰 工作以简洁、清楚的方式交接 应尽可能减少跨层通信量 适当分层 太少：每层功能复杂 太多：结构复杂,2.1.1 开放系统互联参考模型OSI/RM 表2.1 OSI/RM的7个层次,控制、协调应用进程间的对话，同步。令牌管理,用户接口、为应用处理提供网络服务,数据表示、数据格式、编码 加密等特殊处理过程 协商数据传输语法,传输层,数据链路层,网络层,物理层,例子,会话层,表示层,应用层

3、,2.1.2 ISO/OSI 各层基本功能,TCP UDP SPX,802.3 HDLC,EIA/TIA-232V.35,IP IPX,表示层,应用层,会话层,例子,端到端的连接，可靠或不可靠的数据传输 数据重传前的错误纠正、流控 建立、维护、终止虚电路 对多个连接，区别的不同报文，开销,将比特组合成字节进而组合成帧 用MAC地址访问介质、网络拓扑 错误发现、通知但不能纠正 提供穿越介质的可靠数据传输,设备间接收或发送比特流 说明电压、线速和线缆等,传输层,数据链路层,物理层,网络层,提供路由器用来决定路径的逻辑寻址 异种网互连,2.1.2 ISO/OSI 各层基本功能,2.1.2 ISO/O

4、SI 各层基本功能,以传输层为界 下四层与通信紧密相关 物理层、数据链路层、网络层、传输层 上三层与应用紧密相关 应用层、表示层、会话层,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念,1. 实体（entity） 任何可发送或接收信息的硬件或软件进程 对等实体（peer entities）： 不同系统同层存在通信关系的实体,IPX实体,对等实体,对等实体,IP实体,IPX实体,IP实体,IP实体和IPX实体不构成对等实体，因为它们之间不通信,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念,2. 协议（protocol） 控制两个对等实体进行通信的规则的集合 三要素： 语法规定了所交换的信息的格式 语义定义

5、了发送方或接收方所要完成的操作 同步规定操作执行的顺序,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念,在协议的控制下，对等实体之间的通信使得本层向上一层提供服务 要实现本层协议，需要下一层所提供的服务,第 n 层,提供的服务,n 层间 的协议,层内实现的功能,协议是实现功能、提供服务的基础，是计算机网络的灵魂 不同的网络：不同层次结构与不同协议的组合,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念,协议精确地规定在网络通信中使用的各种控制信息的格式、意义以及各种事件出现的先后顺序。 协议必须保证在任何复杂的情况下都能正确工作，因此网络协议非常复杂。 我们在日常生活中所使用的许多约定，都远远达不到网络协议

6、的要求，因此经常会使约定失败,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念,3. 协议数据单元PDU (Protocol Data Unit) 各层对等实体之间交换的数据块 4. 服务（service） 某层对其上一层提供的一组通信相关的功能集合 对等实体之间的通信使得本层能够向上一层提供服务；要实现本层协议，还需要使用下一层提供的服务 服务是上层用户看的到的功能,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念,5. 服务访问点SAP（Service Access Point） 同一系统中相邻两层实体进行交互的地方 SAP与地址的区别: SAP是下层实体区分上层实体的“标识” 地址是对等实体之间的区分标

7、识,2,1,a,b,c,d,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念,6. 服务原语（service primitive) 原语（primitive） 一种不可再分的操作 上层使用下层的服务必须与下层交换一些命令，进行一些交互，交换信息的时候使用原语 定义上层实体与下层实体间的接口模型 提供上层实体使用下层的通信服务,网络层对等实体通信的例子,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念（续,ISO/OSI: 总体上由三个层面组成,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念（续,面向连接的服务与无连接服务 面向连接服务(connection-oriented): 连接：两个对等实体为进行数据通信而进

8、行的一种结合 具有连接建立、数据传输和连接释放三阶段,连接请求,连接指示,连接响应,连接证实,建立连接 阶段,数据传输 阶段,拆除请求,拆除指示,拆除响应,拆除证实,拆除连接 阶段,可靠： 传输的报文不丢失、 不重复、 按顺序到达,2.1.2 ISO/OSI的一些基本概念（续,无连接服务(connectionless): 实体之间的通信不需要建立连接、预留资源 通信的实体不一定同时活跃(active) 不可靠，尽力而为，不能防止丢失、重复、失序,数据请求,数据指示,数据请求,数据指示,数据请求,数据指示,应用层,物理层,数据链,路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,物理层,数据链,路层

9、,网络层,传输层,会话层,表示层,发送进程,接收进程,物理层,数据链,路层,网络层,主机A,主机B,路由器,路由器,物理层,数据链,路层,网络层,通信子网,物理介质,物理介质,物理通信,物理通信：是通信进行的真实路径，从发送主机的上层逐层向下传递经 通信介质和通信子网送达目标主机，然后在目标主机中逐层向上传递。 物理通信是由主机和网络设备中的逐层通信及通信子网中的逐点通信组 合而成，因此物理通信具有间接通信属性,网络通信子系统,应用层,物理层,数据链,路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,物理层,数据链,路层,网络层,传输层,会话层,表示层,发送进程,接收进程,应用层协议,表示层协议,

10、会话层协议,传输层协议,物理层,数据链,路层,网络层,主机A,主机B,路由器,路由器,物理层,数据链,路层,网络层,通信子网,物理介质,物理介质,逻辑通信,网络层协议2,链路层协议2,物理层协议2,逻辑通信：位于不同主机和网络设备中同层通信实体间的对话，对话遵 循某一特定协议，且每层协议各不相同； 传输层及以上层不同主机通信实体间的逻辑通信是直接点对点的通信， 下3层中主机与路由器和路由器与路由器之间的通信也是直接通信，且同 层通信协议不尽相同,网络层协议1,网络层协议3,链路层协议1,链路层协议3,物理层协议1,物理层协议3,各层的协议数据单元名称,传输层,数据链路层,网络层,物理层,会话层

11、,表示层,应用层,传输层,数据链路层,网络层,物理层,会话层,表示层,应用层,SPDU,Segments,Packets,Frames,Bits,PPDU,PDUprotocol data units,APDU,数据封装,传输层,数据链路层,物理层,网络层,上层数据,上层数据,TCP 头,数据,IP 头,数据,LLC 头,0101110101001000010,数据,MAC 头,表示层,应用层,会话层,段,包,比特,帧,数据解封,上层数据,LLC 头 + IP + TCP + 上层数据,MAC 头,IP + TCP +上层数据,LLC 头,TCP+上层数据,IP 头,上层数据,TCP 头,0101110101001000010,传输层,数据链路层,物理层,网络层,表示层,应用层,会话层,2.2 TCP/IP体系结构概述,2.2.1 TCP/IP及其发展 TCP/IP 协议族（ TCP/IP protocol suite） TCP(Transmission Control Protocol) IP（Inter