网络体系结构与网络协议48325

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1、网络体系结构与网络协议湖北工业大学计算机学院王春枝教授中职国培计算机技术与应用专业本章学习要求：掌握：协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念掌握：网络体系结构的层次化研究方法掌握：OSI参考模型及各层的基本服务功能掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本服务功能与主要协议了解：OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较了解：网络协议标准组织，RFC文档、Internet草案与Internet协议标准的制定过程2.1网络体系结构的基本概念2.1.1网络协议的概念网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标

2、准；网络协议的三要素：语义、语法与时序；语义：用于解释比特流的每一部分的意义；语法：语法是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序的意义；时序：事件实现顺序的详细说明。现实社会存在的邮政系统2.1.2协议、层次、接口与体系结构的概念计算机网络的四个重要的概念：层次（layer）协议（protocol）接口（interface）体系结构（architecture）层次（layer）层次是人们对复杂问题处理的基本方法；将总体要实现的很多功能分配在不同层次中；对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定；不同的系

3、统分成相同的层次；不同系统的最低层之间存在着“物理”通信；不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信；对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定；高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务的具体实现方法。接口（interface）接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点;同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务;只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。网络体系结构（networkarchitecture）一个功能完备的计算机网络需要

4、制定一整套复杂的协议集;网络协议是按层次结构来组织的；网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构；网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精确的定义；体系结构是抽象的，而实现是指能够运行的一些硬件和软件。2.1.3网络体系结构的研究方法层次结构研究方法的优点：各层之间相互独立;灵活性好;各层都可以采用最合适的技术来实现;易于实现和维护;有利于促进标准化。2.2OSI参考模型2.2.1OSI参考模型的基本概念在制定计算机网络标准方面，起着很大作用的两大国际组织是：国际电报与电话咨询委员会CCITT，Consu

5、ltativeCommitteeonInternationalTelegraphandTelephone国际标准化组织ISO，InternationalStandardsOrganizationCCITT与ISO的工作领域是不同的：CCITT主要是考虑通信标准的制定ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构在OSI中的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其它任何系统进行通信；OSI标准中，采用的是三级抽象：•体系结构（architecture）•服务定义（serviced

6、efinition）•协议说明（protocolspecification）体系结构开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包括的可能的服务；作为一个框架来协调和组织各层协议的制定；对网络内部结构最精炼地概括与描述。服务定义详细地说明了各层所提供的服务；某一层的服务就是该层及其以下各层的一种能力；低层的服务是通过接口向上一层提供的;各层所提供的服务与这些服务是如何实现的无关；定义了层与层之间的接口与各层使用的原语，但不涉及接口是具体实现的。协议说明OSI标准中的各种协议精确地定义了：应该发送什么样的控制信息；如

7、何解释这个控制信息。—协议的规程说明具有最严格的约束。OSI参考模型只是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定；在OSI的范围内，只有各种的协议是可以被实现的，而各种产品只有和OSI的协议相一致时才能互连；OSI参考模型并不是一个标准，而是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。2.2.2OSI参考模型的结构ISO划分七层结构的基本原则：网中各结点都具有相同的层次；不同结点的同等层具有相同的功能；同一结点内相邻层之间通过接口通信；每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；不同结点的同等层通过协议来实现对等

8、层之间的通信。OSI参考模型的结构2.2.3OSI参考模型各层的功能物理层的主要功能：利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接；实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；物理层的数据传输单元是比特。数据链路层的主要功能：在物理层提供的服务基础上，数据链路层在通信的实体间建立数据链路连接；传输以“帧”为单位的数据包；采用