计算机网络体系结构与协议

1、 24解决方法：分而治之！解决方法：分而治之！从出发地到目的地的航线：导航服务从出发地到目的地的航线：导航服务(air traffic control)柜台柜台-to-柜台：柜台：“旅客旅客+行李行李” 票务服务票务服务(ticket agents)行李托运行李托运-to-行李认领：行李服务行李认领：行李服务(baggage checkers)登机入口登机入口-to-到达出口：旅客乘务服务到达出口：旅客乘务服务(gate personnel) 跑道跑道-to-跑道：飞机跑道：飞机“航运航运”服务服务(airplane)层次的观点：层次的观点： 每层实现一种特定的服务每层实现一种特定的服务 通过

2、自己内部的功能通过自己内部的功能 依赖自己的下层提供的服务依赖自己的下层提供的服务v。v计算机网络中，计算机网络中，层次（层次（layer）及每层功能）及每层功能、层间接层间接口（口（interface）和和协议（协议（protocol）的集合被称为的集合被称为计算机网络体系结构计算机网络体系结构。10v协议：通信双方在通信中必须遵守的规则。协议：通信双方在通信中必须遵守的规则。系统系统A系统系统B实实体体对等层对等层对对等等实实体体接接口口服服务务物物理理网网络络分层模拟图分层模拟图14对等通信例：两个人收发信件对等通信例：两个人收发信件v想一想：想一想：收信人与发信人之间、邮局之间，是在直

3、接通信吗？收信人与发信人之间、邮局之间，是在直接通信吗？邮局、运输系统各向谁提供什么样的服务？邮局、运输系统各向谁提供什么样的服务？邮局、收发信人各使用谁提供的什么服务？邮局、收发信人各使用谁提供的什么服务？信件内容信件内容邮件地址邮件地址货物地址货物地址发信人发信人邮局邮局运输系统运输系统信件内容信件内容邮件地址邮件地址货物地址货物地址收信人收信人对信件内容的约定对信件内容的约定对信件如何传递的约定对信件如何传递的约定对货物如何运输的约定对货物如何运输的约定协议协议P3公路，铁路，航空公路，铁路，航空邮局邮局运输系统运输系统协议协议P2协议协议P1timeHiHiWhats thetime?

4、2:00请求连接connection request传送文件：xxxxx.xxx连接确认Connection reply4、 通信协议通信协议protocolprotocol 184、 通信协议通信协议(也称也称同步同步，即实体通信实现顺序的详细说明，即实体通信实现顺序的详细说明) When to do?FlagAddressCtrlDataFCS FlagHDLC19v时序例：时序例：确认释放连接释放确认释放确认连接确认数据连接请求连接确认t tt t释放连接释放连接数据传输数据传输建立连接建立连接）IPX/SPX（NetWare、Windows212223理与网络体系结构。理与网络体系结构

5、。（2 2）在）在OSIOSI中中 的的“开放开放”是指希望只要遵循是指希望只要遵循OSIOSI标标准，一个系统就可以与同样遵循同一标准的其它任何准，一个系统就可以与同样遵循同一标准的其它任何系统进行通信。系统进行通信。vOSI/RM OSI/RM 参考模型的结构分为参考模型的结构分为7 7层层765432125应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议层7612345应用层表示层传输层会话层数据链路层物理层网络层应用层表示层传输层会话层数据链路层物理层网络层物 理 媒 体发送进程接收进程数据数据AH数据PH数据数据报文数据分组数据帧比特SHTHNHDHDT网络层协议PDU,协协议数据单议数据单

6、元元协议协议头或头或PCIPCI注意：每一层只处理本层的协议头部！注意：每一层只处理本层的协议头部！主主机机A A主主机机B B26 27OSIOSI2829 303132那怎么区别那怎么区别(How to distinguish)?3334网络管理服务、安全服务、多协议路由与路由互连服务、网络管理服务、安全服务、多协议路由与路由互连服务、分布式数据库服务、虚拟终端服务等。分布式数据库服务、虚拟终端服务等。Telnet，SMTP，HTTP，FTP35v为高低层间提供接口与服务，起到通信两端桥梁的作用。为高低层间提供接口与服务，起到通信两端桥梁的作用。36层层 次次功功 能能应用层应用层为应用进

7、程提供网络应用的接口服务，如电子邮件服务、文为应用进程提供网络应用的接口服务，如电子邮件服务、文件传输服务等件传输服务等表示层表示层数据的公共表示、数据的加密和解密等数据的公共表示、数据的加密和解密等会话层会话层会话管理、会话同步会话管理、会话同步传输层传输层向上层提供可靠、透明的传输服务。向上层提供可靠、透明的传输服务。TCP，UDP网络层网络层通信子网中的路由选择、拥塞控制等。通信子网中的路由选择、拥塞控制等。IP，IPX数据链路层数据链路层组帧、流量控制、差错控制。组帧、流量控制、差错控制。802.3/802.2，HDLC物理层物理层为数据比特流的传输提供机械特性、电气特性、规程特性和为

8、数据比特流的传输提供机械特性、电气特性、规程特性和功能特性。功能特性。EIA/TIA232，V.35（地位最低、任（地位最低、任务最重、传输务最重、传输“比特比特”）（位居老二、在（位居老二、在节点间传递节点间传递“帧帧”）（位居老三、在（位居老三、在网络中寻路传送网络中寻路传送“包包”） （位居老四、关键位（位居老四、关键位置、端到端地传输置、端到端地传输“段段”）（位居老五、准（位居老五、准备对话，信息）备对话，信息）（位居老六，表示（位居老六，表示数据，信息）数据，信息） （位居老七、提（位居老七、提供服务，信息）供服务，信息）37 38际层际层网络网络接口接口层层数据链路层数据链路层物

9、理层物理层40 TCP头头应用层数据应用层数据应用层数据应用层数据 TCP头头应用层数据应用层数据IP头头帧头帧头 TCP头头应用层数据应用层数据IP头头帧尾帧尾实例：实例：TCP/IP协议的传输过程协议的传输过程应用层应用层 传输层传输层 网络层网络层 链路层链路层 应用层应用层 传输层传输层 网络层网络层 链路层链路层 414243Message（报文）（报文）Segment（段）（段）Packet（分组，包）（分组，包）Frame（帧）（帧）Bit（比特）（比特）应用层应用层HTTP, FTP, SMTP, DNS, Telnet传输层传输层TCP, UDP网际层网际层IP, ICMP,

10、 ARP, RARP网络接口（数据链路层网络接口（数据链路层+ +物物理层）理层）PPP, Ethernet, Token ring, ATM （3 3）TCP/IPTCP/IP的各层介绍的各层介绍应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层7654321OSI/RM应用层应用层传输层传输层网络接口层网络接口层网际层网际层TCP/IPPPP, HDLC, FDDI, Ethernet, 802.3, 802.5等等等等TCP/IP支持支持所有标准的物所有标准的物理层和数据链理层和数据链路层协议路层协议 45。4647l 48补充：网络协议标准组织

11、和文档补充：网络协议标准组织和文档v国际电信联盟（国际电信联盟（ITU，International Telecommunications Union）v国际标准化组织（国际标准化组织（ISO, International Organization for Standardization）v电子工业协会电子工业协会(EIA，Electronic Industries Association)v电气电子工程师协会电气电子工程师协会(IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers)49补充：网络协议标准组织和文档补充：网络协议标准组织和文档vRFC文档文档(request for comments，请求评价，请求评价)vInternet草案草案vInternet 协议标准协议标准本章小结本章小结v网络体系结构：分层协议接口与服务网络体系结构：分层协议接口与服务v网络体系结构的层次模型：网络体系结构的层次模型：为何要分层？优点是什么？为何要分层？优点是什么？v网络体系结构的一些基本概念网络体系结构的一些基本概念实体、协议、协议数据单元、封装、服务以及它们实体、协议、协议数据单元、封装、服务以及它们 之间的关系之间的关系v对等层通信的实质：对等层通信的实质：信息是如何在端到端之间传输的？信息是如何在端到端之