第2章：网络体系结构与网络协议

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1、计算机网络(第3版)吴功宜编著·普通高等教育精品教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材第2章网络体系结构与网络协议本章学习要求：掌握：协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念。掌握：网络体系结构的层次化研究方法。掌握：OSI参考模型及各层的基本服务功能。掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本服务功能及主要协议。了解：OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较。了解：网络协议标准组织、RFC文档与Internet协议标准的制定过程。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议3本章知识点结构《计算机网络

2、》第2章网络体系结构与网络协议42.1网络体系结构的基本概念2.1.1网络协议的基本概念协议是一组控制数据交互过程的通信规则。网络协议的三要素语义—解释控制信息每个部分的意义，规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应。语法—用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序。时序—对事件发生顺序的详细说明。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议52.1.2协议、层次、接口与体系结构的基本概念《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议6协议（protocol）协议是一种通信规则，要保证邮政通

3、信系统的正常和有序地运行，就必须制定和执行各种通信规则。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议7层次（Layer）层次结构是处理计算机网络问题最基本方法。对于一些难以处理的复杂问题，通常是采用分解为若干个容易处理的、小一些的问题，“化整为零，分而治之”的方法去解决。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议8接口（interface）接口是同一主机内相邻层之间交换信息的连接点。同一主机的相邻层之间存在着明确规定的接口，相邻层之间通过接口来交换信息。低层通过接口向高层提供服务。只要接口条件不变、低层功能不变，实

4、现低层协议的技术的变化，不会影响整个系统的工作。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议9网络体系结构（networkarchitecture）网络体系结构是网络层次结构模型与各层协议的集合。网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行精确定义。网络体系结构是抽象的，而实现网络协议的技术是具体的。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议102.1.3网络体系结构的研究方法网络体系结构采用层次结构方法的优点：各层之间相互独立灵活性好易于实现和标准化《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议112.2OSI参考模型

5、2.2.1OSI参考模型的基本概念《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议12OSI参考模型层次划分的原则：网中各主机都具有相同的层次。不同主机的同等层具有相同的功能。同一主机内相邻层之间通过接口通信。每层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。不同主机的同等层通过协议来实现同等层之间的通信。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议13物理层（PhysicalLayer）物理层是OSI参考模型的最低层。物理层利用传输介质为通信的网络主机之间建立、管理和释放物理连接，实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数

6、据传输服务。物理层的数据传输单元是比特（bit）。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议14数据链路层（DataLinkLayer）数据链路层的低层是物理层，相邻高层是网络层。数据链路层在物理层基础上，通过建立数据链路连接，采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。数据链路层的数据传输单元是帧。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议15网络层（NetworkLayer）网络层相邻的低层是数据链路层，高层是传输层。网络层通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的传输路径，实现流

7、量控制、拥塞控制与网络互联的功能。网络层的数据传输单元是分组。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议16传输层（TransportLayer）传输层相邻的低层是网络层，高层是会话层。传输层为分布在不同地理位置计算机的进程通信提供可靠的端—端连接与数据传输服务。传输层向高层屏蔽了低层数据通信的细节。传输层的数据传输单元是报文。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议17会话层（SessionLayer）会话层相邻的低层是传输层，高层是表示层。会话层负责维护两个会话主机之间连接的建立、管理和终止，以及数据的交换

8、。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议18表示层（PresentationLayer）表示层相邻的低层是会话层，高层是应用层。表示层负责通信系统之间的数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复。《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议19应用层（ApplicationLayer）应用层是参考模型的最高层。应用层实现协同工作的应用程序之间的通信过程控制。《计算机网