计算机网络协议与体系结构

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1、第三章计算机网络协议与体系结构网络体系结构的基本概念OSI参考模型OSI的层次结构TCP/IP模型与OSI模型的对应关系本章知识点3.1网络体系结构的基本概念1．协议网络用户要实现网络资源共享，要在各互联节点间实现信息交换，就需要实现不同系统中实体间的通信。实体——能发送和接收信息的任何东西。系统——计算机、终端和各种软硬件设备。包括一个或多个实体。什么是协议？3.1.1网络协议的概念网络体系结构:层次结构和协议的集合采用层次化结构的方法描述计算机网络系统，便于将复杂的网络问题分解成许多较小的、界限比较清晰而又简单的部分来处理。3.1网络体系结构

2、的基本概念协议——实体间控制数据交换规则的集合。其关键成分：语义：用于解释比特流的每一部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应等。如用于协调和差错处理的控制信息；语法：用户数据与控制信息的结构与格式，数据出现的顺序等。包括数据格式、编码及信号电平等；时序：对事件实现顺序的详细说明，包括速度的匹配和排序。语义——表示要做什么？语法——表示要怎么做？时序——表示要什么时候做？3.1网络体系结构的基本概念邮件的发送过程3.1网络体系结构的基本概念2．几个重要概念1）协议（Protocol）2）层次（Layer）3）实体4）接

3、口（Interface）5）体系结构（Architecture）协议——协议是一种通信约定。层次——分层的目的在于将一个问题的复杂性弱化。实体——实体是通信时能发送或接收信息的任何软硬件设施。接口——同一节点内相邻层之间交换信息的连接点（如邮政系统中的邮箱）。网络的体系结构——为了完成计算机间的通信合作，把每个计算机互联的功能划分为定义明确的层次，规定了同层次进程间的通信协议及相邻层之间的接口统称为网络体系结构。一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂的协议集。对于结构复杂的网络协议来说，最好的组织方式就是层次结构模型。3.1网络体系结构的基本

4、概念3.1.2网络体系结构的层次化通常把一组相近的功能放在一起，形成网络的一个结构层次，这种处理方式有其突出的优越性，具体体现在：1）各层之间的独立性好；2）灵活性好；3）各层实现技术的改变不会影响其它层；4）易于维护和实现；5）有利于促进标准化。3.1网络体系结构的基本概念3.1.3开放系统互连参考模型OSI/RM20世纪70年代，一些重要的计算机生产厂商相继推出了适合本公司的网络体系结构，如：IBM：网络体系结构（NSA）；DEC：DEC数字网络体系结构（DNA）；SPERRYUNIVAC：分布式计算机网络体系结构（DCA）；NCR：非集中式

5、数据处理网络体系结构（DNS）；东芝：先进的网络体系结构（ANSA）。这些体系结构的出现：①极大地推动网络技术进步；②如何使网络体系结构和协议标准化。1980年2月，ISO：开放系统互联参考模型（OpenSystemsInterconnectionReferenceModel），简称OSI/RM。1983年OSI被正式批准为国际标准，即ISO7498国际标准，亦被称为X.200建议。我国相应的国家标准是GB9398。1．开放系统和互连模型的由来ISO——国际标准化组织（InternationalStandardizationOrganizatio

6、n）OSI——开放系统互连模型（OpenSystemsInterconnection）OSI是一种终端设备、计算机、人、网络和通信处理机之间交换信息所需要的标准协议。3.2OSI参考模型3.2.1OSI参考模型的基本概念2.OSI标准的三级抽象(1)体系结构(Architecture)OSI参考模型定义了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服务。(2)服务定义(ServerDefinition)OSI详细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，它通过接口提供给更高一层，各层所提供的服务与这些服务是怎

7、样实现的无关。3.2OSI参考模型(3)协议说明(ProtocolSpecifications)包含两个方面的内容：①同层协议：规定了每个层次中，通信双方共同遵守相应的约定和规程。下图为同层之间传送的数据形式。②接口协议：规定了相邻层之间的约定和规程。网络协议和接口确定之后，网络的体系结构也随之确定OSI中的数据流示意图3.2OSI参考模型3.2.2OSI参考模型的结构OSI的制定策略：分层结构化技术。规定：每层向上层提供服务；上层使用下层提供的服务来完成本层的协议；层间的相互作用通过接口来实现；只要接口不变，任何一层实现技术的变更不会影响其余各

8、层。按上述原则，OSI共包括了7层OSI参考模型结构示意图3.2OSI参考模型ISO分层的基本原则：1）网络中各节点都具有相同的层次；2