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时间:2020-08-01
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1、第五章通信协议本章首先介绍网络体系结构的概念、OSI参考模型各层功能及协议概况,然后系统地讨论物理层、数据链路层协议以及X.25建议的相关内容,接着介绍了PAD相关协议:X.3、X.28和X.29建议,最后简要介绍了X.75建议、X.32建议和X.121建议的作用。3.1计算机网络体系结构网络体系结构提出的背景——计算机网络的复杂性、异质性不同的通信介质——有线、无线、……不同种类的设备——主机、路由器、交换机、复用设备、……不同的操作系统——Unix、Windows、……不同的软/硬件、接口和通信约定(协议)不同的应用环境——固定、移动、……不同种类业务——分时、交互、实时、
2、……5.1开放系统互连参考模型(OSI-RM)5.1.1网络体系结构与开放系统互连参考模型结构清晰简化设计与实现便于更新与维护较强的独立性和适应性对于复杂的网络系统,用什么方法能合理地组织网络的结构,以达到:解决:分而治之!一个生活中的例子:空中旅行的组织空中旅行的组织:从另一种不同的角度观察层次的观点:每层实现一种特定的服务通过自己内部的功能依赖自己的下层提供的服务机票(购买)行李(托运)旅客(出发)飞机(起飞)飞行航线机票(保留)行李(认领)旅客(到达)飞机(着陆)飞行航线飞行航线票务服务行李服务旅客乘务服务飞机“航运”服务导航服务1.计算机网络体系结构的定义计算机网络中也
3、采用了分层方法。——把复杂的问题划分为若干个较小的、单一的局部问题,在不同层上予以解决。网络的层次结构方法要解决的问题:网络应该具有哪些层次?每一层的功能是什么?(分层与功能)各层之间的关系是怎样的?它们如何进行交互?(服务与接口)通信双方的数据传输要遵循哪些规则?(协议)计算机网络中,层、协议和层间接口的集合被称为计算机网络体系结构。换句话说:体系结构包括三个内容:分层结构与每层的功能,服务与层间接口,协议。最早的网络体系结构源于IBM的SNA;其它的网络体系结构还有DEC的DNA等由国际化标准组织ISO制定的网络体系结构国际标准是OSI/RM;实际中应用最广泛的是TCP/I
4、P体系结构事实上的标准层次结构方法的优点独立性强——耦合程度低上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务—黑箱方法。适应性强只要服务和接口不变,每层的实现方法可任意改变。易于实现和维护把复杂的系统分解成若干个涉及范围小、功能简单的子单元:使系统的结构清晰,实现、调试和维护变得简单和容易。使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块。2.网络体系结构的分层原理基本概念:实体:任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程。对等层:两个不同系统的同级层次。对等实体:分别位于不同系统对等层中的两个实体接口:相邻两层之间交互的界面,定义相邻两层之间的操作及下层对上层的服务。服务:某一层及其以下各层
5、的一种能力,通过接口提供给其相邻上层。协议:通信双方在通信中必须遵守的规则。系统A系统B实体对等层对等实体接口服务物理网络对等通信例:两个人收发信件问题:收信人与发信人之间、邮局之间,他们是在直接通信吗?邮局、运输系统各向谁提供什么样的服务?邮局、收发信人各使用谁提供的什么服务?信件内容邮件地址货物地址发信人邮局运输系统信件内容邮件地址货物地址收信人对信件内容的共识对信件如何传递的共识对货物如何运输的共识P3P2P1公路,铁路,航空邮局运输系统对等层通信的实质实际上,每一层必须依靠下层提供的服务来与另一台主机的对等层通信。上层使用下层提供的服务——Serviceuser;下层向
6、上层提供服务——Serviceprovider。第n+1层是第n层的服务用户,第n-1层是第n层的服务提供者第n层的服务也依赖于第n-1层以及以下各层的服务对等层实体之间实现的是虚拟的逻辑通信;实际通信在最底层完成。开放系统互连参考模型(OSI-RM)为了使不同类型的计算机或终端能互连,以便相互通信和资源共享。70年代末,国际标准化组织(ISO)提出了开放系统互连参考模型(OSI-RM)。OSI参考模型是将计算机之间进行数据通信全过程的所有功能逻辑上分成若干层,每一层对应有一些功能,完成每一层功能时应遵照相应的协议,所以OSI参考模型也称为功能模型,或协议模型。开放系统是指能遵
7、循OSI参考模型实现互连通信的计算机系统。OSI/RM与TCP/IP体系结构OSI/RM的体系结构分为7层应用层Application表示层Presentation会话层Session传输层Transport物理层Physical数据链路层DataLink网络层Network7654321为网络应用提供服务数据表示在用户间建立会话关系不同主机进程间的通信在主机间传输分组在节点间可靠地传输帧位流的透明传输TCP/IP体系结构分为4层:应用层传输层网际层网络接口层=数据链路层+物理层applic
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