计算机网络课件第二章网络体系结构.ppt

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1、第二章网络体系结构教学目标教学重点教学过程8/7/20211教学目标理解网络体系结构的基本概念掌握OSI参考模型掌握TCP/IP参考模型8/7/20212教学重点网络体系结构的基本概念OSI参考模型各层的功能TCP/IP参考模型及各层的功能互联网络协议IP与IP层服务传输层协议TCP8/7/20213教学过程网络体系结构的基本概念OSI参考模型TCP/IP参考模型8/7/202142.1网络体系结构的基本概念网络协议的概念为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合称为网络协议(Protocol)。网络协议主要由三个要素

2、组成：(1)语义(Semantics)：涉及用于协调与差错处理的控制信息。(2)语法(Syntax)：涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。(3)定时(Timing)：也称同步，涉及速度匹配和排序等。8/7/20215网络分层结构计算机网络系统是一个十分复杂的系统。将一个复杂系统分解为若干个容易处理的子系统，然后“分而治之”逐个加以解决，这是系统分解的最好方法之一。8/7/20216计算机网络的层次模型目前计算机网络均采用层次化的体系结构。由于计算机网络涉及多个实体间的通信，其层次结构一般用垂直分层模型来表示。这种层次结构的要点

3、可归纳如下：(1)除了在物理媒体上进行的是实通信之外，其余各对等实体间进行的都是虚通信。(2)对等层的虚通信必须遵循该层的协议。(3)n层的虚通信是通过n/n-1层间接口处n一1层提供的服务以及n-1层的通信(通常也是虚通信)来实现的。8/7/20217计算机网络的层次模型8/7/20218计算机网络的层次模型一定要弄清楚，协议和服务在概念上是很不一样的。首先，协议的实现保证能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。其次，协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规

4、则。但服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。8/7/202192.2OSI参考模型国际标准化组织ISO（InternationalStandardsOrganization）是世界上最为著名的国际标准化组织之一。ISO对网络标准最主要的贡献是为开放式系统互联OSI（OpenSystemInterconnection）建立的参考模型。8/7/202110OSI参考模型的基本概念开放系统互连参考模型OSI/RM是个抽象的概念。在1983年形成了开放系统互连基本参考模型的正式文件，也就是所谓的七层协议的体系结构。在标准的

5、制定过程中，采用了三级抽象的原则：体系结构（architecture）服务定义（servicedefinition）协议说明（protocolspecification）8/7/202111OSI参考模型的结构8/7/202112OSI参考模型各层的功能1.物理层物理层是数据通信的基础，通过建立物理链路来传输数据信号。因此物理层负责建立、维护和拆除物理链路，其作用是使原始的数据比特流能在物理媒体上传输。为数据链路层提供通明的流传输服务。为了实现物理链路的建立、维护和拆除功能，物理层要定义所需的机械、电气、功能和规程的特性。8/7/20

6、21131.物理层常见的物理层的标准有RS-232C、RS-422、RS-423、RS-449，CCITTX.21等。其中最著名和广泛采用的是RS-232C。下面就以RS-232C为例来说明：8/7/202114RS-232CRS-232C接口就是物理层上所定义的一种串行物理接口标准，是由美国电子工业协会EIA制定的。它最初是为连接计算机和调制解调器而制定的。其机械特性规定使用25根插针的标准连接器，对该连接器的尺寸及每个插针的排列位置等都有明确的规定；8/7/202115RS-232C其电气特性规定逻辑“1”的电平为低于-3V，而逻

7、辑“0”的电平为高于+3V，使用这样高的电平能直接连接的最大距离约15米，通信速率低于20kb/s；功能特性方面定义了25针连接器中的20条连接线，其中包括：2条地线，4条数据线，11条控制线，3条定时信号，其余5条线是备用的或为定义的；规程特性定义了这20条连接线的连接方式和工作流程。8/7/2021162.数据链路层数据链路层协议是建立在物理层基础上的，通过一些数据链路层协议，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。在数据链路层中，比特流被组织成数据链路层协议数据单元(通常称为帧)，并以其为传输单位。数据链路层的主要作用是实现帧

8、的正确传输，通过进行必要的同步控制、链路管理、差错控制、流量控制，为网络层提供可靠的无差错的数据信息。8/7/2021173.网络层数据链路层研究和解决的是相邻的节点之间的通信问题，实现的任务是在两个相邻节点间透明的，无