计算机网络与通信 第2版 教学课件 申普兵网络体系结构与参考模型

1、在线教务辅导网： :/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：计算机网络与通信 3第二章网络体系结构与参考模型网络体系结构与网络协议 OSI参考模型TCP/IP参考模型 OSI与TCP/IP的比较 重点：网络体系结构的概念 分层的思想及各层的作用4网络体系结构与网络协议网络体系结构的概念网络体系结构是指为了完成计算机之间的通信，把每个计算机互连的功能划分成定义明确的层次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口及效劳。网络体系结构=层，协议，接口5网络体系结构与网络协议网络体系结构通常应包括以下内容：网络功能部件的定义及相互关系的描述、网络

2、与用户之间的接口定义。换句话说，计算机网络体系结构就是计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。网络体系结构是一种分层的层次式结构。常见网络体系结构：DEC公司的DNA、IBM公司的SNA、因特网的TCP/IP、国际标准化组织ISO的OSI等为什么要分层，使用层次式结构？哲学家翻译秘书的层次结构7网络体系结构与网络协议分层的原因：复杂的问题分而治之，逐个解决。分层的思想：下层向上层提供效劳。分层的好处各层相对独立，互不影响；易于实现和维护；易于标准化。8网络体系结构与网络协议那么到底分多少层适宜呢？ 分层的原那么当需要一个不同抽象体时，应该单独创立一层； 每一层都应该执行一个明确定义的功能；

3、选择每一层功能时，应考虑到定义国际标准化的协议；选择层的边界时，应使通过接口的信息量最少。层数应该足够多，以保证不同的功能不会被混在一层中；层数也不能太多，以免体系结构变的过于庞大。 9网络体系结构与网络协议网络协议的概念网络协议是指通信双方在通信时所应遵循的一组规那么、标准或约定。网络协议的组成网络协议由语义、语法、定时三局部组成。10网络体系结构与网络协议网络协议的组成语法Syntax：规定通信双方“如何讲，涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。语义Semantics：规定通信双方准备“讲什么，涉及用于协调与过失处理的控制信息。定时Timing：涉及速度匹配和排序等。 11第二章网络

4、体系结构与参考模型网络体系结构与网络协议 OSI参考模型TCP/IP参考模型 OSI与TCP/IP的比较 12OSI参考模型国际标准化组织ISO (International Organization for Standardization)于1979年12月公布了开放系统互连参考模型OSI/RM Reference Model of Open System Interconnection。“开放是指按OSI标准建立的系统可以和世界上任意一个也按OSI标准建立起来的系统相互进行通信。开放系统互连参考模型OSI/RM物理层链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层链路层网络层传输层会话层表示层应

5、用层应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议网络层协议链路层协议物理层协议ISO制定的OSI是一个七层的结构14OSI参考模型OSI参考模型各层的主要功能物理层(Physical Layer)：提供物理链路，实现比特流(bit)的透明传输。物理层定义了四个重要特性：机械特性、电气特性、功能特性和规程特性，以便建立、维护和撤除物理链接。 数据链路层(Data Link Layer) ：在物理层提供的比特流效劳根底上，建立相邻结点间的数据链路，传输按一定格式组织起来的数据帧。15OSI参考模型各层的主要功能网络层(Network Layer)：提供源节点到目标节点的信息传输效劳，负责由源节点到目标

6、节点的路径选择。网络层传输的根本单位是信息包或报文分组。 传输层(Transport Layer)：为不同系统内的会话实体(用户进程)建立端到端的连接，执行端到端的过失、顺序和流量控制，数据传输的根本单位是报文。16OSI参考模型各层的主要功能会话层(Session Layer)：在两个表示实体之间建立起通信伙伴关系，向表示层提供对话效劳，并对通信的过程进行管理和协调。表示层(Presentation Layer)：负责数据的表示方式，解决格式和数据表示问题。 应用层(Application Layer)： 在OSI环境下，为用户提供各种网络效劳。5432154321物 理 传 输 媒 体计算

7、机1计算机2AP2AP1数据应用进程将数据传给应用层网络体系结构中的数据传递过程H5首部加上应用层的首部后传给传输层数据 4变成传输层的数据H4加上传输层的首部后传给网络层数据 3变成网络层的数据H3加上网络层的首部后传给数据链路层数据 2变成数据链路层的数据H2T2加上数据链路层的首部和尾部后传给物理层变成物理层的比特流送到物理传输媒体中传输01010001100101物理层收到的比特流上交给数据链路层数据链路层剥去首部和尾部后将数据局部上交给网络层数据 2H2T2数据 3H3网络层剥去首部后将数据局部上交给传输层传输层剥去首部后将数据局部上交给应用层数据 4H4应用层剥去首部后将数据局部上

8、交给应用进程数据 5H5数据OSI协议集802.5 FDDIISDNHDLC/LAPBX.25 PLPCLNPES-IS IS-ISTPO,TP1,TP2,TP3,TP4OSI会话层协议OSI表示层协议ACSE,RTSE,ROSE,CCRVTDSFTAMCMIP/CMISMHS物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层19第二章网络体系结构与参考模型网络体系结构与网络协议 OSI参考模型TCP/IP参考模型 OSI与TCP/IP的比较 20TCP/IP体系结构TCP/IP的介绍TCP/IPTransmission Control Protocol /Internet Protocol是定义

9、所有的数据传输如何在Internet上进行交换的一个协议集合或一组协议簇。这一系列协议是按其中的两个最重要、应用最广泛的协议TCP与IP来命名的。目前TCP/IP已成为一个事实上的工业标准。 21TCP/IP体系结构TCP/IP主要功能 TCP是传输控制协议，规定了一种可靠的数据信息传递效劳；IP协议又称为互联网协议，提供网络之间连接的完善功能。TCP/IP主要特点： 1与生产厂家无关。 2已经在各种计算机上实现。 3已被LAN和WAN采用。 4不但被DARPA资助的研究方案采用，而且被许多政府部门和商业机构采用。TCP/IP分层结构TCP/IP是一个四层的结构网络接口层因特网层传输层应用层传

10、输协议分组报文流IP数据报网络帧应用软件操作系统软件IP地址物理地址边界概念层次层次间传递的对象端口号目前TCP/IP已成为一个事实上的工业标准。已经在各种计算机和网络设备中上实现。23TCP/IP体系结构各层的主要作用应用层： 向用户提供一组可以访问在TCP/IP因特网上获得效劳的应用程序。传输层： 提供给用程序间的通信，即端到端的通信。其功能包括：第一、格式化的信息流；第二、提供可靠传输，保证数据无误有序地到达。 TCP/IP体系结构24TCP/IP体系结构各层的主要作用因特网层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括：第一、处理来自传输层的分组发送请求。第二、处理输入数据报。第三、用因特网

11、控制报文协议ICMP处理路径、流量控制、拥塞等问题。 网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之。或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。 TCP/IP体系结构HTTPSMTPDNSRTP应用层UDPTCP传输层IP网际层网络接口1网络接口2网络接口3网络接口层沙漏计时器形状的TCP/IP协议族 TCP/IP协议族的特点是“两头大，中间小，这样可以为各式各样的应用提供效劳，同时也可以连接到各式各样的网络上。26第二章网络体系结构与参考模型网络体系结构与网络协议 OSI参考模型TCP/IP参考模型 OSI与TCP/IP的比较 OSI与TCP/IP的比较物理层(Physical L

12、ayer)数据链路层(Data Link Layer)网络层(Network Layer)传输层(Transport Layer)会话层(Session Layer)表示层(Presentation Layer)应用层(Application Layer)网络接口层因特网层传输层应用层OSI的体系结构TCP/IP的体系结构28OSI与TCP/IP的比较两者都是以协议栈的概念为根底，并且协议栈中的协议彼此相互独立。传输层以及传输层以上的各层都为希望通信的进程提供了一种端到端的，与网络无关的效劳。OSI模型中，效劳、接口、协议的概念非常清晰，而TCP/IP模型中并没有明确地区分三者之间的差异。 29OSI与TCP/IP的比较TCP/IP的传输层支持面向连接效劳和无连接效劳，网络层只支持无连接的效劳，而OSI的传输层只支持面向连接效劳，网络层支持面向连接效劳和无连接效劳。OSI是先有模型，后有协议，适应范围广，而TCP/IP是先有协议，后有模型，因而只适用于TCP/IP协议栈。层数不同，TCP/IP是四层，OSI是七层。 OSI与TCP/IP的比较 为了使大家更好的