第二章协议与计算机网络体系结构.ppt

1、计算机网络,合肥工业大学计算机与信息学院 郑淑丽,第二章 计算机网络体系结构,网络协议 计算机之间的相互通信必须遵守一定的规则，这些规则网络协议 协议三要素： 语法：数据（控制信息）的格式，包含哪些字段 语义：各个字段的含义 同步：事件的执行次序,通信双方需要遵循哪些规则？ 通过何种物理传输介质传输数字信号。 如何进行数据编码。 收/发端如何实现同步。 如何进行路由选择。 如何进行差错控制。 如何进行流量控制。 不同操作系统的计算机之间如何进行数据转换。 传输过程中是否进行数据加密，如何加密。 ,分层 设计者不是设计一个单一的、庞大的协议来规定所有通信细节 划分层次，对应每一层设计一个协议 例

2、子：P26 文件传输,举例,主机 1 向主机 2 通过网络发送文件： 文件传送层：,通信服务层,网络接口层,分层的好处,各层之间独立 上层不需要知道下层如何实现 灵活 任何一层发生变化，不影响其他各层 易于实现和维护 促进标准化工作,计算机网络的体系结构：计算机网络的各层及其协议的集合 OSI (七层体系结构) TCP/IP (四层体系结构),OSI：开放系统互联参考模型，由国际标准化组织(ISO)提出,OSI未流行的原因 协议复杂，实现困难 1983年，ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络互联的TCP/IP协议，美国加利福尼亚伯克莱分校把该协议作为其BSD UNIX的一部分，使得

3、该协议得以在社会上流行起来,OSI,TCP/IP,TCP/IP协议栈(族),沙漏计时器形状的TCP/IP协议族,HTTP,SMTP,DNS,RTP,TCP,UDP,IP,网际层,网络接口层,运输层,应用层,网络接口 1,网络接口 2,网络接口 3,Everything over IP IP 可为各式各样的应用程序提供服务,IP over Everything IP 可应用到各式各样的网络上,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,数 据,数 据,应用进程数据先传送到应用层,加上应用层首部 成为应用层协议数据单元（PDU）,数据

4、封装,应用层 PDU 再传送到传输层, 加上传输层首部，成为传输层数据段,数据封装,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,数 据,数 据,传输层数据段再传送到网络层, 加上网络层首部，成为网络层分组,数据封装,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,数 据,数 据,网络层分组 再传送到数据链路层, 加上链路层首部和尾部，成为链路层数据帧,数据封装,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,数 据,10100110100101 比 特 流 110101110101,数 据,链路层 数据帧

5、再传送到物理层,数据封装,拆封,拆封,拆封,拆封,拆封,协议设计很复杂 协议必须把所有不利的条件事先都估计到，而不能假定一切都是正常的和非常理想的。 看一个计算机网络协议是否正确，不能光看在正常情况下是否正确，而且还必须非常仔细地检查这个协议能否应付各种异常情况,有关网络协议的非常著名的例子,占据东、西两个山顶的蓝军1和蓝军2与驻扎在山谷的白军作战。其力量对比是：单独的蓝军1或蓝军2打不过白军，但蓝军1和蓝军2协同作战则可战胜白军。 现蓝军1拟于次日正午向白军发起攻击。于是用计算机发送电文给蓝军2。但通信线路很不好，电文出错或丢失的可能性较大（没有电话可使用）。因此要求收到电文的友军必须送回一个确认电文。但此确认电文也可能出错或丢失。 试问能否设计出一种协议使得蓝军1、2能够实现协同作战因而一定（即100 %而不是99.999%）取得胜利？,这样的协议无法实现！,本章小结,网络协议与分层 网络体系结构 OSI TCP/IP 思考题,PDU (Protocol Data U