第三讲 计算机网络概述(3)

1、1计算机网络概述（三）2-50本节要点n网络协议n划分层次的概念n计算机网络体系结构nOSI和TCP/IP模型的分层n数据在各层之间的传递过程3-50网络协议n网络协议(network protocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。 n语法 数据与控制信息的结构或格式 ，即“如何讲”。 n语义 需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应，即“讲什么”。 n同步 事件实现顺序的详细说明，即时序。4-50分层思想n相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。 n采用“分层”方法可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，

2、而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。 5-50分层的好处 n各层之间是独立的。n灵活性好。n结构上可分割开。n易于实现和维护。n能促进标准化工作。 6-50实体和协议n实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 n协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 n在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。n要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。 7-50服务和服务访问点 n本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。n下面的协议对上面的服务用户是透明的。 n协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。n服务是“垂直的”，即服

3、务是由下层向上层通过层间接口提供的。n同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。 8-50实体、协议、服务和服务访问点 协议(n + 1)SAPSAP交换原语交换原语实体(n + 1)服务提供者第 n 层第 n + 1 层实体(n + 1)服务用户实体(n)实体(n)协议(n)9-50划分层次案例（一）n有两位不同国家的商人在谈生意，他们使用不用的语言。因而，他们每个人都请来一个翻译，两个翻译可以使用共同懂得的语言交流，但是，由于他们在不同的国家，因此沟通还要通过电话。这期间就又需要电信局的将交谈内容转换成电信号在物理媒体上传送

4、至对方。n分层可以使复杂的问题简单化，这个商务活动形成了“ 商人一翻译一电信工作人员”这样的层次。10-50商人甲商人乙翻译甲翻译乙电信甲电信乙11-50划分层次案例（二）n通过邮局寄信学生甲学生乙A地邮局B地邮局A地运输部B地运输部用户间约定邮局间约定运输部门间约定12-50划分层次案例（三） n主机 1 向主机 2 通过网络发送文件。n可以将要做的工作进行如下的划分。n第一类工作与传送文件直接有关。n确信对方已做好接收和存储文件的准备。n双方协调好一致的文件格式。n两个主机将文件传送模块作为最高的一层 。剩下的工作由下面的模块负责。13-50两个主机交换文件 文件传送模块主机 1主机 2文

5、件传送模块只看这两个文件传送模块好像文件及文件传送命令是按照水平方向的虚线传送的把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块14-50再设计一个通信服务模块 文件传送模块主机 1主机 2文件传送模块只看这两个通信服务模块好像可直接把文件可靠地传送到对方把文件交给下层模块进行发送把收到的文件交给上层模块通信服务模块通信服务模块15-50再设计一个网络接入模块 文件传送模块主机 1主机 2文件传送模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块通信网络网络接口网络接口网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。16-50计算机网络的体系结构 n计算机

6、网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。 n体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。n实现(implementation)是遵循这种体系结构的前提下用何种硬件或软件完成这些功能的问题。n注意：体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。 17-50两种国际标准nOSI（Open System Interconnect，开放式系统互联），七层：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。nOSI是理论框架。nTCP/IP 模型，四层：应用层、运输层、网际层和网络接口层。nTCP/IP 常被称为事实上的

7、国际标准和工业标准。18-50原理体系结构n综合两种国际标准，原理体系结构，五层：应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。19-50五层协议的原理体系结构 n应用层(application layer) n运输层(transport layer) n网络层(network layer) n数据链路层(data link layer) n物理层(physical layer) 数据链路层5 应用层4 运输层3 网络层2 数据链路层1 物理层20-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2应用进程数据先传送到应用层加上应用层首部，成为应用层 PDU21

8、-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2应用层 PDU 再传送到运输层加上运输层首部，成为运输层报文22-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2运输层报文再传送到网络层加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）23-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2IP 数据报再传送到数据链路层加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧24-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2数据链路层帧再传送到物理层最下面的物理层把比特流

9、传送到物理媒体25-50主机 1 向主机 2 发送数据 n应用层(application layer) 5432154321物理传输媒体主机 1AP2AP1电信号（或光信号）在物理媒体中传播从发送端物理层传送到接收端物理层主机 226-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2物理层接收到比特流，上交给数据链路层27-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2数据链路层剥去帧首部和帧尾部取出数据部分，上交给网络层28-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2网络层剥去

10、首部，取出数据部分上交给运输层29-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2运输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层30-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2应用层剥去首部，取出应用程序数据上交给应用进程31-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2我收到了 AP1 发来的应用程序数据！32-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2应 用 程 序 数 据应用层首部H510100110100101 比 特 流 1101

11、01110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应 用 程 序 数 据H5应 用 程 序 数 据H4H5应 用 程 序 数 据H3H4H5应 用 程 序 数 据H4运输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部33-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 210100110100101 比 特 流 110101110101计算机 2 的物理层收到比特流后交给数据链路层H2T2H3H4H5应 用 程 序 数 据34-50H3H4H5应 用 程 序 数 据主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2数据链路层剥

12、去帧首部和帧尾部后把帧的数据部分交给网络层H2T2H3H4H5应 用 程 序 数 据35-50H4H5应 用 程 序 数 据H3H4H5应 用 程 序 数 据主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2网络层剥去分组首部后把分组的数据部分交给运输层36-50H5应 用 程 序 数 据H4H5应 用 程 序 数 据主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2运输层剥去报文首部后把报文的数据部分交给应用层37-50应 用 程 序 数 据H5应 用 程 序 数 据主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2

13、AP1主机 2应用层剥去应用层 PDU 首部后把应用程序数据交给应用进程38-50主机 1 向主机 2 发送数据 5432154321主机 1AP2AP1主机 2我收到了 AP1 发来的应用程序数据！39-50TCP/IP的体系结构应用层运输层网际层网络接口层主机A主机B路由器网络 2网络 1应用层运输层网际层网络接口层网际层网络接口层4321路由器在转发分组时最高只用到网络层而没有使用运输层和应用层。 40-50沙漏计时器形状的TCP/IP协议族 HTTPSMTPDNSRTPTCPUDPIP网际层网络接口层运输层应用层网络接口 1网络接口 2网络接口 3Everything over IP

14、IP 可为各式各样的应用程序提供服务IP over Everything IP 可应用到各式各样的网络上41-50相关三级网络技术部分真题n（2009.3）关于OSI参考模型的描述中，正确的是nA）高层为低层提供所需的服务nB）高层需要知道低层的实现方法nC）不同结点的同等层有相同的功能nD）不同结点需要相同的操作系统42-50n（2010.3）在网络协议要素中，规定用户数据格式的是 nA）语法 nB）语义 nC）时序 nD）接口 43-50n（2010.3）关于 OSI 参考模型各层功能的描述中，错误的是nA）物理层基于传输介质提供物理连接服务 nB）网络层通过路由算法为分组选择传输路径 n

15、C）数据链路层为用户提供可靠的端到端服务 nD）应用层为用户提供各种高层网络应用服务 44-50n（2010.3）关于 TCP/IP模型与 OSI 模型对应关系的描述中，正确的是 nA）TCP/IP 模型的应用层对应于 OSI 模型的传输层 nB）TCP/IP 模型的传输层对应于 OSI 模型的物理层 nC）TCP/IP 模型的互联层对应于 OSI 模型的网络层 nD）TCP/IP 模型的主机-网络层对应于 OSI 模型的应用层45-50n（2010.3）在OSI参考模型中，每层可以使用下层提供的服务。 46-50n（2009.9）关于网络协议的描述中，错误的是nA）为网络数据交换制定的规则和标准nB）由语法、语义和时序三个要素组成nC）采用层次结构模型nD）语法是对事件实现顺序的详细说明n（2009.3）网络协议的三个要素是语法、语义和时序。47-50n（2009.9）在OSI参考模型中，负责实现路由选择功能的是nA）物理层nB）网络层nC）