现代计算机网络技术刘功庆 第3章

《现代计算机网络技术刘功庆 第3章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、现代计算机网络技术第3章计算机网络体系结构摘要本章阐述OSI参考模型网络互连的七层框架，详细介绍物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层的功能及实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。介绍了TCP/IP参考模型及其层次结构，比较说明OSI参考模型与TCP/IP参考模型的异同。学习目标网络体系结构及协议的概念理解掌握掌握了解网络的体系结构的特点OSI与TCP/IP参考模型各层的功能OSI层次结构模型中数据的实际传送过程3.1网络体系结构及协议的概念3.1.1计算机网络协议1.计算机网络

2、协议在计算机网络中，两个相互通信的实体处在不同的地理位置，它们的两个进程相互通信，需要通过交换信息来协调它们的动作和达到同步，而信息的交换必须按照预先共同约定好的过程来进行。计算机网络协议就是通信中的计算机间对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等方面必需共同遵守进行的一个共同的约定。2.计算机网络协议基本特征一个网络协议至少包括三要素:1语法:用来规定信息格式；数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。2语义:用来说明通信双方应当怎么做；用于协调与差错处理的控制信息。3定时:定义了何时进行通信，先讲什么

3、，后讲什么，讲话的速度等。3.1.2分层的体系结构将一个复杂系统分解为若干个容易处理的子系统，这种结构化设计方法是工程设计中常见的手段。分层就是系统分解的最好方法之一。3.1.3网络的体系结构及其划分所遵循的原则图3-1分层的通信层次结构3.1.4网络的体系结构的特点1．以功能作为划分层次的基础。2．第n层的实体在实现自身定义的功能时，只能使用第n-1层提供的服务。3．第n层在向第n+1层提供的服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能。4．仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上

4、一层完全屏蔽。3.1.5网络结构分层的优点总结分层的优点有：1．人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。2．层间的标准接口方便了工程模块化。3．创建了一个更好的互连环境。4．降低了复杂度，使程序更容易修改，产品开发的速度更快。5．每层利用紧邻的下层服务，更容易记住个层的功能。3.2ISO/OSI参考模型OSI它定义了网络互联的7层框架，也就是开放式系统互连参考模型。模型从低到高分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。如表格3-1所示。七层模型7应用层──ApplicationLayer

5、6表示层──PresentationLayer5会话层──SessionLayer4传输层──TransportLayer3网络层──NetworkLayer2数据链路层──DataLinkLayer1物理层──PhysicalLayer表3-1七层模型3.2.1．物理层物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，可以为它的上一层提供一个物理连接，是整个开放系统的基础。物理层功能1．媒体和互连设备2．物理接口的4个特性（1）机械特性（2）电气特性（3）功能特性物理层的几种重要标准（1）ISO2110（2）ISO259

6、3（3）ISO4092（4）CCITTV.243.2.2．数据链路层数据链路层是OSI模型的第二层，负责通过物理层从一台计算机到另一台计算机无差错地传输数据帧，允许网络层通过网络连接进行虚拟无差错地传输。IEEE802.3LAN体系结构图3-5IEEE802.3LAN体系结构1．数据链路层的主要功能帧定界和帧同步。链路连接的建立,拆除,分离。差错检测和恢复。流量控制（1）帧①帧的基本格式②成帧与拆帧③帧的定界帧开始地址长度/类型/控制数据FCS帧结束表3-2帧的基本格式（2）链路连接的建立,拆除,分离（3）差错检测

7、和恢复。①奇偶校验码②水平垂直奇偶校验③循环冗余校验码CRC（4）流量控制滑动窗口协议是指一种采用滑动窗口机制进行流量控制的方法。通过限制已经发送但还未得到确认的数据帧的数量，滑动窗口协议可以调整发送方的发送速度图3-6滑动窗口协议工作原理2．数据链路层的主要协议（1）ISO1745--1975:（2）ISO3309--1984:（3）ISO7776:3.2.3．网络层网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使运输层不需要了解网络中的数据传输

8、和交换技术。图3-7处理端到端传输的网络层1．网络层的两种实现方式网络层的两种实现方式数据报和虚电路2．网络层主要功能网络层为建立网络连接和为上层提供服务,应具备以下主要服务功能：（1）路由选择（2）路由算法（3）阻塞控制（4）死锁及其防止（5）地址解析协议3．网络层的主要标准如下：（1）ISO.DIS8208（2）ISO.DIS8348（3）ISO.DIS