第2章计算机网络的协议与体系结构ppt课件

1、计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构1974年，美国的年，美国的IBM公司宣布了它研制的系统网公司宣布了它研制的系统网络体系构造络体系构造SNA (System Network Architecture)。如今。如今它是世界上运用得相当广泛的一种网络体系构造。它是世界上运用得相当广泛的一种网络体系构造。为了使不同体系构造的计算机网络都能互连，国为了使不同体系构造的计算机网络都能互连，国际规范化组织际规范化组织ISO于于1977年成立了专门机构研讨该问年

2、成立了专门机构研讨该问题。不久，他们就提出一个试图使各种计算机在世界题。不久，他们就提出一个试图使各种计算机在世界范围内互连成网的规范框架，即著名的开放系统互连范围内互连成网的规范框架，即著名的开放系统互连根本参考模型根本参考模型OSI/RM (Open Systems Interconnection Reference Model)，简称为，简称为OSI。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构为进展网络中的数据交换而建立的规那么、规范为进展网络中的数据交换而建立的规那么、规范或商定即称为网络协议。一个网络协议主要由以下三或商定即称为网络协议

3、。一个网络协议主要由以下三个要素组成：个要素组成：11语法，即数据与控制信息的构造或格式；语法，即数据与控制信息的构造或格式；22语义，即需求发出何种控制信息，完成何语义，即需求发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种呼应；种动作以及做出何种呼应；33同步，即事件实现顺序的详细阐明。同步，即事件实现顺序的详细阐明。两个计算机可将文件传送模块作为最高的一层两个计算机可将文件传送模块作为最高的一层( (如如图图22-11所示所示) )。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与

4、与体体系系结结构构从上面的例子可见，分层可以带来如下益处：从上面的例子可见，分层可以带来如下益处：1各层之间是独立的。各层之间是独立的。2灵敏性好。灵敏性好。3构造上可分割开。构造上可分割开。4易于实现和维护。易于实现和维护。5能促进规范化任务。能促进规范化任务。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系构造系构造(arch(archit tecturcture) )，也就是说，计算机网络的体，也就是说，计算机网络的体系构培育是这个计算机网络及其部件所应完成的功

5、能系构培育是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的准确定义。体系构造是笼统的，而实现那么是详细的准确定义。体系构造是笼统的，而实现那么是详细的，是真正在运转的计算机硬件和软件。的，是真正在运转的计算机硬件和软件。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构但从本质上讲，但从本质上讲，TCP/IP只需三层，即运用层、运只需三层，即运用层、运输层和网际层，由于最下面的网络接口层并没有什么输层和网际层，由于最下面的网络接口层并没有什么详细内容。因此在学习计算机网络的

6、原理时往往采取详细内容。因此在学习计算机网络的原理时往往采取折衷的方法，也就是综合折衷的方法，也就是综合OSI和和TCP/IP的优点，采用的优点，采用一种原理体系构造，它只需五层一种原理体系构造，它只需五层(如图如图2-2所示所示)，这样，这样既简约又能将概念论述清楚既简约又能将概念论述清楚TANE96。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构接 的 用 户 数 据 报 协 议接 的 用 户 数 据 报 协 议 U DU D P ( U s ( U s e

7、 r r DataDatagram ram Protocol)rotocol)。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构不要误以为不要误以为“从计算机从计算机11向计算机向计算机22传送数据

8、时，传送数据时，是先传送数据部分或尾部，而最后传送首部。是先传送数据部分或尾部，而最后传送首部。在在OOSI I参考模型中，在对等层次上传送的数据，参考模型中，在对等层次上传送的数据，其单位都称为该层的协议数据单元其单位都称为该层的协议数据单元PDU (DU (Protocol rotocol Data UData Unit)t)。在文献中也还可以见到术语在文献中也还可以见到术语“协议栈协议栈(protocol (protocol stacstack) )。这是由于几个层次画在一同很像一个栈。这是由于几个层次画在一同很像一个栈(stac(stack) )。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章

9、计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构供效力。要实现本层协议，还需求供效力。要实现本层协议，还需求运用下面一层所提供的效力。运用下面一层所提供的效力。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构一定要弄清楚，协议和效力在概念上是很不一样一定要弄清楚，协议和效力在概念上是很不一样的。的。首先，协议的实现保证了可以向上一层提供效力。首先，协议的实现保证了可以向上一层提供效力。本层的效力用户只能看见效力而无法看见下面的协议。本层的效力用户只能看见效力而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的效力用户是透明的。下面的协议对上面的效力用户是透明的

10、。其次，协议是其次，协议是“程度的，即协议是控制对等实体程度的，即协议是控制对等实体之间通讯的规那么。但效力是之间通讯的规那么。但效力是“垂直的，即效力是由垂直的，即效力是由下层向上层经过层间接口提供的。上层运用下层所提下层向上层经过层间接口提供的。上层运用下层所提供的效力必需经过与下层交换一些命令，这些命令在供的效力必需经过与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为效力原语。中称为效力原语。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构在同一系统中相邻两层的实体进展交互在同一系统中相邻两层的实体进展交互(即交换信即交换信息息)的地方，通常称为效力访

11、问点的地方，通常称为效力访问点SAP (Service Access Point)。OSI将层与层之间交换的数据的单位称为效力数据将层与层之间交换的数据的单位称为效力数据单元单元SDU (Service Data Unit)在任何相邻两层之间的关系可概括为图在任何相邻两层之间的关系可概括为图2-4所示的所示的那样。在效力提供者的上一层的实体，也就是那样。在效力提供者的上一层的实体，也就是“效力用效力用户，它运用效力提供者所提供的效力。户，它运用效力提供者所提供的效力。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章

12、计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构据传输和衔接释放这三个阶段。据传输和衔接释放这三个阶段。面向衔接效力在网络层中又称为面向衔接效力在网络层中又称为虚电路效力。虚电路效力。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构OSI参考模型中采用了七个层次的体系构造，将原理体系构造中的运用层再划分为运用层、表示层和会话层。图2-5画出了TCP/IP与OSI这两种体系构造的对比。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体

13、系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构在一些问题的处置上，在一些问题的处置上，TCP/IP与与OSI是很不一样的。是很不一样的。1TCP/IP一开场就思索到多种异构网的互连问题。一开场就思索到多种异构网的互连问题。2TCP/IP一开场就对面向衔接效力和无衔接效力并重。一开场就对面向衔接效力和无衔接效力并重。3TCP/IP有较好的网络管理功能。有较好的网络管理功能。 4适用的才是有价值的适用的才是有价值的在讨论两个主机经过两个网络互连在一同时，可以运用如图在讨论两个主机经过两个网络互连在一同时，可以运用如图2-6所示的层次关系。所示

14、的层次关系。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构 还有一种方法，就是用按层次高低还有一种方法，就是用按层次高低的一些协议来表示的一些协议来表示TCP/IP协议族，如图协议族，如图2-7所示。所示。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构在在TCP/IP的进程之间的通讯经常运用客户的进程之间的通讯经常运用客户效力器效

15、力器方式。方式。运用层协议并不是处理用户各种详细运用的协议，运用层协议并不是处理用户各种详细运用的协议，而是为最终用户提供效力。为理处理详细的运用问题而是为最终用户提供效力。为理处理详细的运用问题而彼此通讯的进程就称为而彼此通讯的进程就称为“运用进程。而运用层的详运用进程。而运用层的详细内容就是规定运用进程在通讯时所遵照的协议。细内容就是规定运用进程在通讯时所遵照的协议。客户客户(client)和效力器和效力器(server)都是指通讯中所涉及都是指通讯中所涉及的两个运用进程。的两个运用进程。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构客户软件和效

16、力器软件通常还具有以下一些主要客户软件和效力器软件通常还具有以下一些主要特点。特点。1客户软件客户软件1在进展通讯时暂时成为客户，但它也可在本在进展通讯时暂时成为客户，但它也可在本地进展其他的计算。地进展其他的计算。2被用户调用，在用户的计算机上运转，在计被用户调用，在用户的计算机上运转，在计划通讯时自动向远地效力器发起通讯。划通讯时自动向远地效力器发起通讯。3可与多个效力器进展通讯。可与多个效力器进展通讯。4不需求特殊的硬件和很复杂的操作系统。不需求特殊的硬件和很复杂的操作系统。计计算算机机网网络络教教程程第第2章章计计算算机机网网络络的的协协议议与与体体系系结结构构纳 信 息 。 大 多 数 的 运 用 进 程 都 是 运 用纳 信 息 。 大 多 数 的 运 用 进 程 都 是 运 用TCCP/I IP协议进展