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2网络体系结构的基本概念网络体系结构的基本概念网络协议的概念网络协议的概念网络协议网络协议是是为网络数据交换而制定的规则、约为网络数据交换而制定的规则、约定与标准;
定与标准;
网络协议的三要素:
语义、语法与时序;
语义:
用于解释比特流的每一部分的意义;
语法:
语法是用户数据与控制信息的结构与格语法:
语法是用户数据与控制信息的结构与格式,以及数据出现的顺序的意义;
式,以及数据出现的顺序的意义;
时序:
事件实现顺序的详细说明。
3社会上存在的邮政系统社会上存在的邮政系统4协议、层次、接口与体系结构的概念协议、层次、接口与体系结构的概念计算机网络的四个重要的概念计算机网络的四个重要的概念层次(层次(layer)协议(协议(protocol)接口(接口(interface)体系结构(体系结构(architecture)5层次(层次(layer)层次是人们对复杂问题处理的基本方法层次是人们对复杂问题处理的基本方法;
将总体要实现的很多功能分配在不同层次中;
对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定;
不同的系统分成相同的层次;
不同系统的最低层之间存在着不同系统的最低层之间存在着“物理物理”通信;
通信;
不同系统的对等层次之间存在着不同系统的对等层次之间存在着“虚拟虚拟”通信;
对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定;
高层使用低层提供的服务时,并不需要知道低层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。
的具体实现方法。
6接口(接口(interface)接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点;
同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口,同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口,低层向高层通过接口提供服务低层向高层通过接口提供服务;
只要接口条件不变、低层功能不变,低层功能的具只要接口条件不变、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。
体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。
7网络体系结构(网络体系结构(networkarchitecture)一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂的协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议集;
网络协议是按层次结构来组织的;
网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构;
构;
网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精确的定义;
确的定义;
体系结构是抽象的,而实现是指能够运行的一些硬件体系结构是抽象的,而实现是指能够运行的一些硬件和软件。
和软件。
8网络体系结构的研究方法网络体系结构的研究方法层次结构研究方法的优点层次结构研究方法的优点各层之间相互独立各层之间相互独立;
灵活性好灵活性好;
各层都可以采用最合适的技术来实现各层都可以采用最合适的技术来实现;
易于实现和维护易于实现和维护;
有利于促进标准化。
9OSI参考模型参考模型OSI参考模型的基本概念参考模型的基本概念在制定计算机网络标准方面,起着很大作用的两大国在制定计算机网络标准方面,起着很大作用的两大国际组织是:
际组织是:
国际电报与电话咨询委员会国际电报与电话咨询委员会(ConsultativeCommitteeonInternationalTelegraphandTelephone,CCITT);
);
国际标准化组织国际标准化组织(InternationalStandardsOrganization,ISO)。
)。
CCITT与与ISO的工作领域是不同的:
的工作领域是不同的:
CCITT主要是考虑通信标准的制定;
主要是考虑通信标准的制定;
ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构。
主要是考虑信息处理与网络体系结构。
10在在OSI中中的的“开放开放”是指只要遵循是指只要遵循OSI标准,一个系统标准,一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其他任何系统进行通信;
其他任何系统进行通信;
OSI标准中,采用的是三级抽象:
标准中,采用的是三级抽象:
体系结构(体系结构(architecture);
服务定义(服务定义(servicedefinition);
协议说明(协议说明(protocolspecification)。
11体系结构体系结构开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所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的服务;
包括的可能的服务;
作为一个框架来协调和组织各层协议的制定;
对网络内部结构最精炼地概括与描述。
12服务定义服务定义详细地说明了各层所提供的服务;
详细地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;
低层的服务是通过接口向上一层提供的低层的服务是通过接口向上一层提供的;
各层所提供的服务与这些服务是如何实现的无关;
定义了层与层之间的接口与各层使用的原语,但不涉定义了层与层之间的接口与各层使用的原语,但不涉及接口是具体实现的。
及接口是具体实现的。
13协议说明协议说明OSI标准中的各种协议明确地定义了:
标准中的各种协议明确地定义了:
应该发送什么样的控制信息;
如何解释这个控制信息。
协议的规程说明具有最严格的约束。
14OSI参考模型只是描述了一些概念,用来协调进程间通参考模型只是描述了一些概念,用来协调进程间通信标准的制定;
信标准的制定;
在在OSI的范围内,只有各种的协议是可以被实现的,而的范围内,只有各种的协议是可以被实现的,而各种产品只有和各种产品只有和OSI的协议相一致时才能互连;
的协议相一致时才能互连;
OSI参考模型并不是一个标准,而是一个在制定标准时参考模型并不是一个标准,而是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。
所使用的概念性的框架。
15OSI参考模型的结构参考模型的结构ISO划分七层结构的基本原则划分七层结构的基本原则网中各结点都具有相同的层次;
网中各结点都具有相同的层次;
不同结点的同等层具有相同的功能;
同一结点内相邻层之间通过接口通信;
每每一一层层可可以以使使用用下下层层提提供供的的服服务务,并并向向其其上上层层提提供供服务;
服务;
不不同同结结点点的的同同等等层层通通过过协协议议来来实实现现对对等等层层之之间间的的通通信。
信。
16OSI参考模型的结构参考模型的结构17OSI参考模型各层的功能参考模型各层的功能物理层的主要功能:
物理层的主要功能:
利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接;
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实现比特流的透明传输,为数据链路层提供数据传输服务;
据传输服务;
物理层的数据传输单元是比特。
18数据链路层的主要功能数据链路层的主要功能:
在物理层提供的服务基础上,数据链路层在在物理层提供的服务基础上,数据链路层在通信的实体间建立数据链路连接;
通信的实体间建立数据链路连接;
传输以传输以“帧帧”为单位的数据包;
为单位的数据包;
采用差错控制与流量控制方法,使有差错的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。
物理线路变成无差错的数据链路。
19网络层的主要功能网络层的主要功能:
通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径;
的路径;
为数据在结点之间传输创建逻辑链路;
实现拥塞控制、网络互连等功能。
传输层的主要功能传输层的主要功能:
向用户提供可靠端到端向用户提供可靠端到端(end-to-end)服务;
处理数据包错误、数据包次序,以及其他一些关键处理数据包错误、数据包次序,以及其他一些关键传输问题;
传输问题;
传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,是计算传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,是计算机通信体系结构中关键的一层。
机通信体系结构中关键的一层。
20会话层的主要功能会话层的主要功能:
负责维护两个结点之间的传输链接,以便确保点到点负责维护两个结点之间的传输链接,以便确保点到点传输不中断;
传输不中断;
管理数据交换。
表示层的主要功能表示层的主要功能:
用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式;
数据格式变换;
数据加密与解密;
数据压缩与恢复。
21应用层的主要功能应用层的主要功能:
为应用程序提供了网络服务为应用程序提供了网络服务;
应用层需要识别并保证通信对方的可用性,使得应用层需要识别并保证通信对方的可用性,使得协同工作的应用程序之间的同步协同工作的应用程序之间的同步;
建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。
22OSI环境中的数据传输过程环境中的数据传输过程1.OSI环境(环境(OSIenvironment)232.OSI环境中的数据传输过程环境中的数据传输过程24面向连接服务与无连接服务面向连接服务与无连接服务在网络体系结构中讨论的服务可以分为通信子在网络体系结构中讨论的服务可以分为通信子网对网络中数据传输所提供的服务网对网络中数据传输所提供的服务,与整个网络与整个网络系统为用户提供的服务;
系统为用户提供的服务;
通信子网的服务是指通信子网对主机间数据传通信子网的服务是指通信子网对主机间数据传输的效率和可靠性所提供的保证机制;
输的效率和可靠性所提供的保证机制;
通信服务可以分为两大类:
面向连接服务(面向连接服务(connect-orientedservice);
无连接服务(无连接服务(connectlessservice)。
25理解网络服务需要注意的问题理解网络服务需要注意的问题面向连接服务与无连接服务对实现服务的传输面向连接服务与无连接服务对实现服务的传输可靠性与协议复杂性有很大的影响;
可靠性与协议复杂性有很大的影响;
根据主机间数据传输的可靠性要求和效率的不根据主机间数据传输的可靠性要求和效率的不同,设计者可以选择面向连接服务与无连接服同,设计者可以选择面向连接服务与无连接服务的类型;
务的类型;
在网络数据传输的各层,如物理层、数据链路在网络数据传输的各层,如物理层、数据链路层、网络层与传输层都会涉及面向连接服务与层、网络层与传输层都会涉及面向连接服务与无连接服务的问题。
无连接服务的问题。
26面向连接
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- 关 键 词:
- 网络 体系结构 协议