第三章计算机网络体系结构基本概念[共24页]

1、计算机网络应用技术,第3章 计算机网络体系结构,本章要点,掌握OSI参考模型的结构和各层功能,了解网络体系结构分类、功能特点,掌握TCP/IP体系结构的层次和功能,掌握IP地址管理和子网划分的方法,本章内容,3.1 基本概念 3.2 OSI模型 3.3 TCP/IP模型 3.4 IP地址管理和子网划分 3.5 IEEE802局域网参考标准,基本概念,3. 1,协议的分层结构,2,选择通信协议的原则,3,接口和服务,4,5,数据单元,6,网络体系结构,3. 1,基本概念,没有协议就没有网络，每一种计算机网络都有 一套协议支持着。由于计算机网络的种类多，所以 协议的种类也很多。 所有协议的目的和功

2、能是一样的，都是保证网 络上的信息能畅通无阻、准确无误地传输到目的地,网络协议的重要性,1.网络协议,3. 1,基本概念,什么是网络协议,网络协议就是使计算机网络能协同工作实现信息 交换和资源共享必须遵循某种互相都能接受的规则、 标准或约定,网络协议的3要素：语法、语义和同步,3. 1,基本概念,语法（Syntax）:规定通信双方“如何讲”， 确定数据与控制信息的结构、格式、信号电平等， 一般以二进制形式表示。 语义（Semantics）:规定通信双方“讲什么”， 确定协议元素的种类，即需要发出何种控制信息， 完成何种动作及做出何种应答。 同步（Timing）:包括速度匹配和排序等， 即事件实

3、现顺序的详细说明,1）协议分层结构 协议分层结构的思想是用一个模块的集合来完成 不同的通信功能，以简化设计的复杂性。大多数的 网络都按照层或级的方式来组织，每一层完成特定 的功能，每一层都建立在它的下层之上,3. 1,基本概念,2. 协议的分层结构,2）层次结构的优点,各层之间相互独立，复杂程度下降。 结构上可分隔开:各层都可以采用最合适的 技术来实现。 易于实现和维护:系统已被分解为若干个相 对独立的子系统。 灵活性好:一层发生变化其他各层不受影响 能促进标准化工作:每一层的功能及所提供的 服务都有精确的说明,3. 选择通信协议的原则,所选择的协议要与网络结构和功能相一致。 除特殊情况外，一

4、个网络应该尽量只选择一种 通信协议。 每个版本的协议都有它最适合的网络环境。 两台实现互连的计算机之间进行通信，它们使 用的通信协议必须相同,4. 接口和服务,每一层中活动的元素称为实体。可以是软件，如进程，也可以是硬件，如芯片等,不同机器上位于同一层次、完成相同功能的实体,正是通过接口和服务将各层的协议连接为整体，完成 网络通信的全部功能,在网络分层结构模型中，每一层为相邻的上一层所提供的功能称为服务,服务是通过接口完成，在同一系统中相邻两层的实体进行交互的地方,通常称为服务访问点SAP（Service Access Point）。每个SAP都有个标识，称为端口（Port）或套接字,5. 数

5、据单元,上下层实体之间交换的数据传输单元称为数据单 元，数据单元分三种,协议数据单元（PDU,协议数据单元（Protocol Data Unit）是在不同系统的对等层实体之间根据协议所交换的数据单位。n层的PDU通常表示为（n）PDU,协议数据单元包括该层用户数据和该层的协议 控制信息（PCI，Protocol Control Information,接口数据单元（IDU,接口数据单元（IDU）由两部分组成：一部分是经过层间接口的PDU本身，另一部分是接口控制信息（ICI，Interface Control Information）。ICI是对PDU怎样通过接口的说明，仅PDU通过接口是有用,

6、接口数据单元（Interface Data Unit）是在同一 系统的相邻两层实体通过接口所交换的数据单元,服务数据单元（SDU,服务数据单元（Service Data Unit）是为了实现上一层实体请求的功能，下层实体服务所需设置的数据单元。 一个服务数据单元就是一个服务所要传送的逻辑数据单位,6.网络体系结构,网络体系结构的概念,计算机网络各层、对等进程通信的协议的集合称为计算机网络的体系结构(architecture)，它是计算机网络及其部件所应完成功能的比较精确的定义。从功能的角度描述计算机网络的结构。 体系结构只定义网络及其部件通过协议应当完成的功能，不定义协议的实现细节和各层协议之间的接口关系,网络体系结构的功能,1、连接源节点和目的节点的物理传输线路，可以经过中间节点。 2、每条线路两端的节点应当进行二进制通信。 3、保证无差错的信息传送。 4、多个用户共享一条物理线路。 5、路由选择,网络体系结构的特点,1、以功能作为划分层次的基础。 2、第N层的实体在实现自身定义的功能时，只能使用第N-1层提供的服务。 3、第N层在向第N+1层提供的服务时，所提供的服