第3讲计算机网络体系结构

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1、第3讲计算机网络体系结构一、网络体系结构与网络协议的概念二、ISO/OSI参考模型三、七层协议简介四、信息的流动过程五、对OSI参考模型的进一步解释六、局域网体系结构七、TCP/IP的体系结构一、网络体系结构与网络协议的概念1、网络协议计算机网络中，计算机（或结点）的类型可能不同，使用的操作系统可能不同，彼此要想相互通信，必须遵守统一的规定，这种规定称为网络协议。一、网络体系结构与网络协议的概念网络协议由三个要素组成：语法：规定双方如何讲话，确定数据与控制信息的格式语义：约定使用什麽控制信息，执行何种动作定时：规定事件实现的顺序一、网络体系结构

2、与网络协议的概念2、分层结构分层的概念在计算机网络中，要在两个结点间通信，过程是很复杂的，为了使复杂的问题简单化，在设计计算机网络时，可以将网络要完成的功能细分成一个个小的层次，每个层次完成一项具体任务，各层之间是紧密联系的，下层为上层提供透明服务，上层的工作建立在下层工作的基础之上。在层与层之间设置接口，相邻层次之间通过接口进行数据交换。一、网络体系结构与网络协议的概念分层的好处各层之间是独立的：在考虑本层功能的实现时，不需要知道其他层次是如何实现的各层可以用最恰当的技术实现本层的功能。灵活性好：当某一层内容发生变化时，只要接口不变，对其他层

3、次没有影响。易于实现和维护：由于每一层都完成一个小的功能，所以容易实现、整体调试方便。促进标准化：由于对每一层次的功能都做了精确的说明，所以标准化程度高。一、网络体系结构与网络协议的概念3、接口是同一结点内相邻层间交换信息的连接点，低层通过接口向高层提供服务，只要接口不变，各层功能的具体实现方法不影响其他层次的工作。4、网络体系结构分层结构、相邻层之间的接口、同等层之间的协议构成了网络体系结构。具有相同体系结构的网络之间可以互联。例如：邮电系统的体系结构一、网络体系结构与网络协议的概念二、ISO/OSI参考模型1、OSI/RM参考模型的提出世界

4、上第一个网络体系结构由IBM公司提出（74年，SNA），以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如：Digital公司的DNA，美国国防部的TCP/IP等，多种网络体系结构并存，其结果是若采用IBM的结构，只能选用IBM的产品，只能与同种结构的网络互联。二、ISO/OSI参考模型为了促进计算机网络的发展，国际标准化组织ISO与1977年成立了一个委员会，在现有网络的基础上，提出了不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构，称为开放系统互联参考模型（OSI，opensysteminterconnection）OSI参考模型由7个层次组成：二、I

5、SO/OSI参考模型2、OSI参考模型的概念开放互连的含义：遵守OSI标准的系统之间可以互连OSI从三个层次描述了开放互连系统的结构1、体系结构：定义了开放系统的层次划分，层次之间的相互关系，各层的功能2、服务定义：详细说明了各层提供的服务3、协议规格说明：详细规定了信息的格式，如加入那些控制信息、做何种应答，动作的次序等。二、ISO/OSI参考模型链路层协议物理层协议网络层协议分组流比特流帧流报文流应用层7应用层传输层4传输层网络层3网络层链路层2链路层物理层1物理层表示层6表示层会话层5会话层报文流报文流报文流网络层网络层链路层链路层物理层

6、物理层子网内部协议通信子网转接节点转接节点二、ISO/OSI参考模型3、层次划分的原则网络中各结点都有相同的层次不同结点相同层次具有相同的功能同一结点相邻层间通过接口通信每一层可以使用下层提供的服务，并向上层提供服务不同结点的同等层间通过协议来实现对等层间的通信三、七层协议简介—物理层1、物理层的主要功能是：为数据链路层的比特流提供物理连接，对高层屏蔽掉具体传输介质的差异，保证比特流的透明传输。2、物理层协议主要定义硬件接口，包括接口的机械特性、电气特性、功能特性、规程特性。三、七层协议简介—物理层机械特性：定义接口插件、插座的形状、尺寸、引脚

7、数量、排列顺序等。如：RS-232是25芯、D型，RS-499为37芯等。电气特性：定义信号的高低、脉冲宽度、阻抗匹配、传输速率、传输距离等。功能特性：归定每个引脚的功能、数据类型、控制方式等过程特性：定义通信双方的动作顺序。如：如何建立、拆除物理连接、采用全双工还是半双工通信等。三、七层协议简介—物理层机械特性:用于DTE和DCE设备之间的连接，DCE设备用母插座，DTE设备用公插头25芯，螺丝心间距离为47.040.13mm,25针插脚/座,上排编号由左至右1-13,下排14-25.以美国电子工业协会（EIA）的RS-232-C为例三、七

8、层协议简介—物理层电气特性:采用单端驱动非差分接收电路,,数据传输率最大为20Kbps,电缆最大长度为15m.低于-5v表示二进制1,高于+5v表示二