3-网络体系结构与网络协议

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1、第3章计算机网络体系结构3.1.1－网络协议为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。计算机网络中，要有条不紊的交换数据，就必须遵守一些提前约定好的规则，例如：文件传输、邮件传输。为实现网络通信而建立的关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等方面的一组规则、标准或约定，统称为网络协议（Protocol）。3.1.1－网络协议三要素语法（Syntax)规定通信双方“如何讲”，即数据与控制信息的结构、编码及信号电平等。语义（Semantics)：规定通信双方“讲什么”，即协议元素的含义语序（Timing，又称时序或定时）

2、规定通信双方“讲的顺序”或“应答关系”，即对事件实现顺序的说明，解决何时进行通信的问题。练习：当一个协议规定发送方的地址必须占有报文中前6个字节时，这属于()问题如果一个协议规定数据应以100Mbps发送，这属于（）问题当一个协议规定发送方的地址是最新发送方而不是原始发送方时，这属于（）问题语法时序语义3.1.2－网络的分层结构3.1.2－网络层次结构的优点分层可以把一个庞大而复杂的问题转化为若干较小的局部问题，以方便研究和实现各层的功能明确，并且相互独立易于实现和维护易于实现标准化每一层的目的就是向它的上一层提供一定的

3、服务，而把如何实现这一服务的细节对上一层屏蔽3.1.2－网络层次结构的划分原则每层具有特定的功能，相似的功能尽量集中在同一层各层相对独立，某一层的内部变化不能影响另一层相邻层之间的接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少，以利于标准化层数应适中若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。协议和服务的区别与联系实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。协议和服务的联系：在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够

4、向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。服务访问点SAP（或SDU）：相邻两层的实体交换信息的地方。服务用户：上一层的实体，它使用服务提供者所提供的服务。服务原语:上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。服务数据单元SDU(ServiceDataUnit):OSI中层与层之间交换的数据的单位。协议和服务的区别下面的协议对上面的服务用户是透明的。协议是“水平的”，服务是“垂直的”。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。协议是控制对等实体之间通信

5、的规则，而服务是由下层向上层通过层间接口提供的。提供的服务类别（按建立方法分类）面向连接的服务是在数据交换之前，必须先建立连接。当数据交换结束后，则应终止这个连接。面向连接的服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。它要求两个实体是活跃的，在网络层中的服务又称为虚电路服务。优点是可靠，但速度相对较慢。适合一定时间内大数据量的传输。AB交换机1交换机2交换机3交换机4交换机5交换机6无连接的服务两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接。下层的有关资源是否需要预留？通信的两个实体不需要同时处于激活态。优点是快速，但不能

6、防止报文的丢失、重复和失序，是不可靠的服务。在网络层中的服务又称为数据报服务。不需要事先进行预定保留。这些资源将在数据传输时动态地进行分配。3.1.3－网络的体系结构网络的层次结构模型与各层协议和层间接口的集合统称为网络体系结构(NetworkArchitecture)两个著名的网络体系结构OSI参考模型TCP/IP参考模型3.2OSI参考模型3.2.1OSI参考模型简介3.2.2物理层3.2.3数据链路层3.2.4网络层3.2.5传输层3.2.6会话层、表示层和应用层3.2.1－OSI参考模型简介参考模型（网络体系结构

7、）OSI参考模型:物理层，数据链路层、网络层、传输层、表示层、会话层、应用层OSI的七层协议体系结构既复杂又不实用，但其概念清楚，体系价格低廉，理论较完整。TCP/IP的协议现在得到了全世界的承认，但它实际上并没有一个完整的体系结构。TCP/IP参考模型从实质上讲，TCP/IP只有三层，即应用层、运输层和网际层，因为最下面的网络接口层并没有什么具体内容。3.2.1－物理层物理层它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。该层定义了物理链路的建立、维护和拆除有关的机械、电气、功能和规程特性物理层的作用是通过传输介质发送和接收二

8、进制比特流。传输数据的单位：比特功能：透明地传送比特流。透明的理解：某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。物理层功能物理层是OSI分层体系结构中的最底层，它是建立在通信介质的基础上，实现系统和通信介质的物理连接，在这一层上，数据仅作为原始的比特流（bit流）进行处理。该层与具体的联网设备和传输介质密切相关，它是