计算机网络技术及实训 张蒲生 第3章 网络体系结构与网络协议

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1、计算机网络技术及实训张蒲生主编中国水利水电出版社第3章网络体系结构与网络协议3.1计算机网络体系结构3.2OSI参考模型3.3TCP/IP参考模型3.4局域网协议标准3.1计算机网络体系结构3.1.1网络体系结构的相关概念3.1.2计算机网络体系结构3.1.1网络体系结构的相关概念1.协议协议(Protocol)是一种通信约定。就邮政通信而言，就存在很多通信约定。网络协议就是为实现网络中的数据交换建立的规则标准或约定，它主要由语法、语义和时序三部分组成，即协议的三要素。⑴语法：是用户数据与控制信息的结构与格式。⑵语义：是需要发出何种控制信息，以及要完

2、成的动作与应做出的响应。⑶时序：是对事件实现顺序控制的时间。3.1.1网络体系结构的相关概念2.实体、层次、接口⑴实体(Entity)在网络分层体系结构中，每一层都由一些实体组成，这些实体抽象地表示通信时的软件元素(如进程或子程序)或硬件元素(如智能I/O芯片等)。实体是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施。⑵层次(Layer)⑶接口(Interface)接口是同一个节点或节点内相邻层之间交换信息的连接点。在邮政系统中，邮箱就是发信人与邮递员之间规定的接口。3.1.2计算机网络体系结构把网络层次结构模型与各层次协议的集合定义为计算机网络体系结构。网

3、络体系结构对计算机网络应实现的功能进行了精确的定义，而这些功能是用什么样的硬件与软件去完成的，则是具体的实现问题。为了减少计算机网络的复杂程度，按照结构化设计方法，计算机网络将其功能划分为若干个层次，较高层次建立在较低层次的基础上，并为其更高层次提供必要的服务功能。网络中的每一层都起到隔离作用，使得低层功能具体实现方法的变更不会影响到高一层所执行的功能。计算机网络中采用层次结构的好处是：⑴各层之间相互独立。⑵灵活性好。⑶各层都可采用最合适的技术来实现。⑷易于实现维护。⑸有利于促进标准化。3.2OSI参考模型3.2.1OSI参考模型的基本概念3.2.2

4、OSI参考模型的结构3.2.3OSI参考模型各层的功能3.2.4OSI环境中的数据传输过程3.2.1OSI参考模型的基本概念1.OSI参考模型的提出1974年，ISO发布了著名的ISO/IEC7498标准，它定义了网络互联的七层框架，也就是开放系统互连OSI参考模型。在OSI框架下，进一步详细规定了每一层的功能，以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。2.体系结构的分层方法⑴体系结构⑵服务定义⑶协议规格说明3.2.2OSI参考模型的结构ISO将整个通信功能划分为七个层次，划分层次的主要原则是：⑴网中各节点都有相同的层次。⑵不同节点的同

5、等层具有相同的功能。⑶一个节点内相邻层之间通过接口通信。⑷每一层可以使用下一层提供的服务，并向其上层提供服务。⑸不同节点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。3.2.3OSI参考模型各层的功能1.物理层该层是网络通信的数据传输介质，由连接不同节点的电缆与设备共同构成。物理层的主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输速率并监控数据出错率，以便能实现数据流的透明传输。2.数据链路层数据链路层的主要功能是：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，并采用差错控制与流量控制方法

6、，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。3.网络层网络层的主要功能是：为数据在节点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最佳路径，以及实现拥塞控制，网络互联等功能。3.2.3OSI参考模型各层的功能4.传输层传输层的主要功能是：向用户提供端到端的服务，处理数据包差错、数据包次序以及其他一些关键传输问题。传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因此，它是计算机通信体系结构中关键的一层。5.会话层会话层的主要功能是：负责维护两个节点之间的传输链接，以便确保点到点的传输不中断，以及管理数据交换等功能。6.表示层表示层的主要功能是：用于

7、处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。7.应用层应用层的主要功能是：为应用软件提供了很多服务，例如，文件服务器，数据库服务、电子与其他网络软件服务。3.2.4OSI环境中的数据传输过程1.OSI的通信模型结构第1章目录3.2.4OSI环境中的数据传输过程2.OSI中数据传输过程3.2.5单元实训：OSI参考模型实训目的⑴了解网络标准化组织。⑵理解OSI参考模型体系结构，能够较清楚地理解OSI参考模型各层的功能。实训条件Windows操作系统的计算机，具备Internet环境。实训内容和步骤

8、⑴到Internet网查询ISO、ANSI组织(2)比较写上了地址并且贴上了邮票的信件与数据帧之间的相似之处