网络互联概念、体系结构与协议

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1、共享资料第一讲网络互联概念、体系结构与协议——1.网络互联的动机——社会的进步和科技的发展，使得人们对信息的共享在广度与深度两个方面都提出了更高的要求，这就是网络互联的主要动机，但是，许多网络都是独立的实体，仅为某个集团服务。更重要的是，没有一个网络能满足所有的用途，因此，在单一的硬件技术基础上不可能建立一种通用网络。——为了实现各种网络的互联，国际标准化组织（ISO）制定了开放系统互联（OpenSystemInterconnectin，OSI）参考模型。所谓开放，就是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的同样遵循这一标准的其他任何系统进行通信。

2、OSI模型提供了一个讨论不同网络协议的参考点。——尽管OSI的体系结构从理论上讲是比较完整的，其各层协议也考虑得很周到，但实际上，完全符合OSI各层协议的商用产品却极少进入市场，远远不能满足各种用户的需要。而使用TCP／IP协议的产品却大量涌入市场，几乎所有的工作站都配有TCP／IP协议，这就使得TCP／IP成为计算机网络的事实上的国际标准。——2.OSI参考模型——OSI参考模型采用了如图1所示的七个层次的体系结构。各层的主要任务为：18共享资料——     ——a.物理层：在通信信道上传输比特流；——b.数据链路层：为网络层提供无差错的数据传输；——c.网络层：

3、控制子网的操作；——d.运输层：提供端点间可靠、透明的数据传送，提供端到端的差错控制和流控制；——e.会话层：提供不同主机间通信的应用进程之间的建立，组织和协调；——f.表示层：解决用户信息的语法表示问题；——g.应用层：包含了一系列经常需要的协议。——3.TCP／IP参考模型18共享资料——TCP／IP参考模型见图2，其中，主机网络层指出应用哪些协议可以传输IP分组；网络互联层的主要任务是使主机发送传输分组数据到网络并独立地传送到目的地；运输层的任务是提供源和目的主机对等实体间的会话；应用层包含所有的高层协议。第二讲物理网络协议——1.物理层——物理层主要考虑的是

4、怎样才能在开放系统的传输媒介上传输各种数据的比特流。它的作用是屏蔽不同传输媒介及不同通信手段之间的差异，使数据链路层感觉不到这些差异，而只需考虑如何完成本层的协议和服务，不必考虑网络具体的传输媒介是什么。——传输媒介的物理特性有以下四个方面：——a，机械特性：说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列，固定和锁定装置等；——b.电气特性：说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围；——c.功能特性：说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义；——d.规程特性：说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。——物理层的主要功能是信号的调制解调、前缀的生成与去除（

5、以供同步）、比特流的传输与接收。——2.数据链路层18共享资料——帧是在数据链路层上发送方与接收方根据双方的协议按序排列的比特流，帧同步是指接收方应当能从收到的比特流中准确地区分出一帧的开始和结束在什么时刻。帧按不同网络体系结构创建（如Ethernet、ARCNET、TokenRing）。每种网络结构有其独特的帧类型。帧寻址用介质访问控制（MAC）地址来定义，MAC地址一般由制造商编程到网络接口设备中，用户不能改变。——数据链路层的主要功能是提供一个或多个服务访问点（SAP）；传输时，将数据组成帧并加上地址和错误识别域；接收时，将数据拆包并实现地址识别和错误识别；管

6、理传输媒介访问。第三讲Internet层——物理层和数据链路层并不属于TCP／IP协议，它们仅实现了同一物理网络内的帧传输。为了实现网络互联，必须用路由器把彼此独立的网络互联起来。路由器应能在不改变所连接的子网的网络结构前提下提供网络间的链路，为连到不同网络的端系统的进程提供路由和数据递交功能。TCP／IP协议实现了网络间的互联，它由一组协议簇组成，其中最主要的协议是网际协议（IP）和传输控制协议（TCP）。——为了在互联网上投递IP数据报，首先要解决互联网上的寻址问题。各种网络之间的寻址方式往往是不相同的。在同一网络内物理地址与接口硬件有关，当把接口移到新机器上或

7、替换失效的硬件接口将改变机器的物理地址。两个需要通信的双方无法依赖不兼容的随时可能改变的物理地址来通信。为此，TCP／IP协议采用了IP地址方案。——1.IP地址——TCP／IP使用32位的二进制数作为通用的机器标识符，称为IP地址（InternetProtocolAddress）。32位IP地址被分成前缀（Prefix）与后缀（Suffix）两个部分。前缀表示该计算机所接入的物理网络，后缀表示该物理网络上的某特定主机。18共享资料——为了满足不同规模的物理网络对地址的需求，将IP地址分成五类（见图3）。其中A类、B类和C类用作主机地址（HostAddresse