第2章计算机网络体系结构-参考教材《计算机网络技术(第2版)》施晓秋ppt课件.ppt

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1、第二章计算机网络体系结构本章教学要点理解：网络体系结构的层次化研究方法；掌握：计算机网络体系结构的基本概念；掌握：OSI参考模型的层次结构、各层功能和各层的PDU；掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本服务功能与主要协议。理解：OSI模型与TCP/IP模型的异同。重点：网络分层模型与体系结构，OSI模型，TCP/IP模型难点：服务、接口和协议学时：3学时第二章计算机网络体系结构1.计算机网络体系结构概述（理解+掌握）本节驱动问题之一为什么研究网络体系结构？你对网络复杂性有哪些认知与经验？研究问题过程中的抽象与建模有什么作用？什么样的模型适于描述网络体系结构？研究对象的复杂性->

2、为了能够使网络中位于不同地理位置且功能相对独立的计算机之间实现资源共享，计算机网络系统需要涉及和解决很多复杂的问题。研究与开发的有效性->计算机网络体系结构是我们为简化这些问题的研究、设计与实现而抽象出来的一种结构模型。为什么要研究计算机网络体系结构？体系结构研究的着眼点->即通过对网络节点功能进行合理的逻辑划分，简化网络的设计与实现。什么模型合适？—>邮政通信系统的启示一个通信系统->对等双方一个分层的通信系统->明确分工、服务与规则TianjinShanghai本节驱动问题之二如何建立计算机网络的分层模式？如何理解分层模型的核心思想/重要概念层—实体与对等实体协议—对等实体间的通信相

3、邻层之间的关系—服务与接口什么是计算机网络体系结构？计算机网络的分层模型分层是处理复杂问题的基本方法之一->将整体要实现的诸多功能从物理或逻辑上划分为不同层次，利用不同层次上的实体去实现。分层模型的优越性降低了复杂性->“分而治之，各个击破”。促进了模块化开发->有助于功能设计与实现的模块化，对于特定层的功能而言，它们的内容及其与上下层之间的接口都已经确定。提高了灵活性与可扩展性->避免一个层的技术或功能变化影响相邻的其它层。如何分？—分层的原则根据功能进行抽象分层，每个层次所要实现的功能或服务均有明确的规定。每层功能的选择应有利于标准化。不同的系统分成相同的层次，对等层次具有相同功能。

4、不同系统的对等层之间在通信时，有明确的通信规定或规则。高层使用下层提供的服务时，下层服务的实现是不可见的(透明的)。层的数目要适当。层次太少功能不明确，层次太多体系结构过于庞大。（重点）重要概念/术语：源和目标源(source)通信过程中，数据的发送方。目标(destination)通信过程中，数据的接收方。计算机网络通信的双向性决定一个网络中的计算机同时具备源与目标的角色。（重点）重要概念/术语：实体和对等实体实体(Entity)每一层上的活动元素，包括实现该层功能的所有硬件与软件。对等实体(Peertopeerentity)相互通信的两个不同节点（即源节点和目标节点）上位于同一层次、

5、完成相同功能的实体。（重点）重要概念/术语：服务(Service)服务：每一层为其相邻的上层所提供的功能。N层使用N-1层所提供的服务，向N+1层提供更高的服务。高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务的具体实现方法。（重点）重要概念/术语：接口(Interface)通过定义服务及原语操作实现，但服务的实现细节对上层是透明的(不可见的)。只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。接口：同一节点内相邻层之间交换信息的连接点，下层通过接口向相邻上层提供服务。（重点）重要概念/术语：协议(protocol)协议对等实体之间为实现有效的数据交

6、换或通信，所必须遵守的规则或标准的集合。协议(protocol)的作用示例对协议三要素的理解为在分布式节点之间来实现有效的数据通信或交换，协议须具备三大要素：语法定义数据和控制信息的格式。语义规定语法成分的含义。语序时序控制和速度匹配关系。信封里面是数据信封外面是数据传输所需的控制信息例如：信封的格式由语法定义，而格式的含义由语义来规定关于协议的进一步理解协议通常仅说明特定通信规则所需要的功能是什么，不会说明如何实现特定的功能->它不规定这些规则应该如何实现->特定协议的实现可以与技术无关。网络协议是按层次结构来组织的。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；每种协议都是针对

7、一个特定的目标或需求；网络协议需要不断的发展和完善，当一种新的网络服务出现时，就需要制定新的协议。协议的载体是其所定义或对应的协议数据单元。（重点）重要概念/术语：协议数据单元PDU对等实体之间所传输的数据，称为协议数据单元。协议的载体，网络中所传送数据的逻辑组成单元。一个类比：信件传输过程。在源端，传输的数据从高层到下层，涉及数据的封装(encapsulation)；在目的端，从下层到高层，是数据的拆封过程。对分层模型抽象性的正确