第3章 计算机网络体系结构

第3章计算机网络体系结构网络体系结构的基本概念3.1开放系统互连参考模型3.2TCP/IP参考模型3.3OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较3.43.1网络体系结构的基本概念3.1.1网络体系结构的形成3.1.2网络体系的分层结构1．层次结构的概念2．划分层次结构的优越性3．层次结构的主要内容

4．层次结构的划分原则5．层次结构模型图3-1网络体系的层次结构模型图3-2网络体系结构中协议、层、服务与接口3.1.3层次结构中的相关概念1．实体

实体是通信时能发送和接收信息的软硬件设施。2．协议

为进行计算机网络中的数据交换（通信）而建立的规则、标准或约定的集合称为协议（Protocol）。3．接口

接口（Interface）是指相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的操作及下层对上层的服务。4．服务

服务（Service）是指某一层及其以下各层通过接口提供给其相邻上层的一种能力。图3-3服务原语工作过程5．层间通信（1）相邻层之间通信（2）对等层之间通信图3-4对等实体通信实例3.2开放系统互连参考模型3.2.1OSI参考模型 OSI参考模型采用了层次结构，将整个网络的通信功能划分成7个层次，每个层次完成不同的功能。

这7层由低层至高层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，如图3-5所示。图3-5OSI参考模型3.2.2OSI/RM各层的主要功能1．物理层

物理层（PhysicalLayer）处于OSI参考模型的最低层。

物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明地传送“比特”流，物理层传输的单位是比特（bit）。2．数据链路层

在物理层提供比特流传输服务的基础上，数据链路层（DataLinkLayer）通过在通信的实体之间建立数据链路连接，传送以“帧”为单位的数据，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路，保证点到点（point-to-point）可靠的数据传输，如图3-6所示。图3-6数据链路层任务3．网络层

网络层（NetworkLayer）是OSI参考模型中的第三层，它建立在数据链路层所提供的两个相邻节点间数据帧的传送功能之上，将数据从源端经过若干中间节点传送到目的端，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。图3-7网络层的任务4．传输层

传输层（TransportLayer）的主要目的是向用户提供无差错的可靠的端到端（end-to-end）服务，透明地传送报文，提供端到端的差错恢复和流量控制。图3-8传输层的任务5．会话层

就像它的名字一样，会话层（SessionLayer）实现建立、管理和终止应用程序进程之间的会话和数据交换，这种会话关系是由两个或多个表示层实体之间的对话构成的。6．表示层

表示层（PresentationLayer）保证一个系统应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出。7．应用层

应用层（ApplicationLayer）是OSI参考模型中最靠近用户的一层，它为用户的应用程序提供网络服务。3.2.3OSI/RM数据流向图3-9OSI参考模型的数据流向3.2.4对等层之间的通信 OSI参考模型中，对等层协议之间交换的信息单元统称为协议数据单元（ProtocolDataUnit，PDU）。图3-10数据的封装与拆封3.3TCP/IP参考模型3.3.1TCP/IP参考模型的层次划分1．TCP/IP的特点2．TCP/IP参考模型的层次图3-11OSI/RM与TCP/IP对应关系3.3.2TCP/IP参考模型各层的功能1．网络接口层 TCP/IP中没有详细定义网络接口层的功能，只是指出通信主机必须采用某种协议连接到网络上，并且能够传输网络数据分组。2．网际层

网际层又称互连层，是TCP/IP参考模型的第二层，它实现的功能相当于OSI参考模型网络层的无连接网络服务。3．传输层

传输层位于网际层之上，它的主要功能是负责应用进程之间的端到端通信。4．应用层

应用层是最高层。

它与OSI模型中高3层任务相同，用于提供网络服务，如文件传输、远程登录、域名服务和简单网络管理等。3.4OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较 OSI参考模型的主要问题是定义复杂、实现困难，有些同样的功能（如流量控制与差错