数据通信PPT-第三版第三章第一节

第三章数据通信协议3.1通信协议和分层本章重点（网络体系结构与TCP/IP）层次化体系结构：OSI、TCP/IP

主要层的功能及相关协议物理层数据链路层网络层传输层应用层数据通信协议3.1.1通信协议及其作用1．通信协议的概念

发送和接收之间需要一些共同遵守的约定，这些约定称为通信协议。 数据通信协议定义了各种计算机和设备之间相互通信、数据管理和数据交换等的整套规则。3.1.1通信协议及其作用2．通信协议的组成要素 通信协议主要包括以下几个要素。（1）语法（2）语义（3）定时关系3.1.1通信协议及其作用3．通信协议的功能（1）分割和重组（2）封装与拆装（3）寻址（4）排序（5）流量控制（6）差错控制（7）连接控制（8）传输服务3.1.2协议的分层结构1.分层的概念

通过网络连接的计算机系统之间的通信必须遵守一定的约定和规程，才能保证相互连接和正确交换信息。 所谓层（Layer）是指系统中能够提供某一种或某一类服务功能的“逻辑构造”。这样协议分层使得每一层都建立在下层之上，每一层的目的都是为其上层提供一定的服务。网络体系结构网络体系结构网络层次结构模型与各层协议的集合网络体系结构发展的背景——网络的状况多种通信媒介——有线、无线。。。不同种类的设备——通用、专用。。。不同的操作系统——Unix、Windows

。。。不同的应用环境——固定、移动。。。不同种类业务——分时、交互、实时。。。宝贵的投资和积累——有形、无形。。。用户业务的延续性——不允许出现大的跌宕起伏它们互相交织，形成了非常复杂的系统应用环境。网络体系结构就是使这些用不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作性，并满足各种业务的需求的一种粘合剂，它营造了一种“生存空间”——任何厂商的任何产品、以及任何技术只要遵守这个空间的行为规则，就能够在其中生存并发展。

网络体系结构解决异质性问题采用的是分层方法（目的：简化程序设计的复杂性）。——所谓分层就是把复杂的网络互联问题划分为若干个较小的、单一的问题，在不同层上予以解决。分层就像编程时把问题分解为很多小的模块来解决一样。网络异质性问题的解决-分层结构1.网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？（分层与功能）2.各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？（服务与接口）3.通信双方的数据传输要遵循哪些规则？（协议）层次结构方法包括三个内容：分层及每层功能，服务与层间接口，协议。层次结构方法要解决的问题层次结构方法的优点把网络操作分成复杂性较低的单元，结构清晰，易于实现和维护。定义并提供了具有兼容性的标准接口。使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块。独立性强——上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务—黑箱方法。适应性强——只要服务和接口不变，层内实现方法可任意改变。一个区域网络的变化不会影响另外一个区域的网络，因此每个区域的网络可单独升级或改造。分层模型中，分层通常要遵守以下几个主要原则：(1)

每层完成特定的功能类似功能应尽量在同一层中实现；(2)

各层相对独立某一层内部实现方法变化时不能影响相邻层的工作；(3)

层间接口清晰，要有利于标准化，且跨越接口的信息应尽量少；(4)

层数要适中太多则体系结构过于复杂，各层组装会很困难，太少则可能造成层间功能划分不明确，且每一层协议太过复杂。网络体系结构层次模型第1层第2层第n层…第1层第2层第n层…系统A系统B网络第2层协议接口第n层协议协议分层的概念模型2.分层结构的有关术语—系统系统：包含了一个或多个实体的在物理意义上明确存在的物体，通常具有数据处理和通信功能。例如计算机、终端和遥感器等都称为系统。协议中的每一层都完成各自的功能，又称为子系统。2.分层结构的有关术语—实体计算机系统中，任何能完成某一特定功能的进程或程序，都称为一个实体。实体的活动体现在进程上。实体包括软件实体和硬件实体。不同系统上的同名层次中的两个实体，称为对等实体。2.分层结构的有关术语—数据单元在层的实体之间传送的比特组称为数据单元。对等层之间传送数据单元按照本层协议进行层间数据单元的传送：图3-12.分层结构的有关术语

—接口与服务访问点接口是指相邻层之间要完成的过渡条件，它可以是硬件接口，也可以是软件接口，如数据格式的转换、地址映射等。协议分层中，接口是逻辑的，又称为服务访问点SAP。2.分层结构的有关术语—服务原语用户用户逻辑通信N+1层N层SAPSAP

请求

证实

响应

指示数据或控制信号服务访问点2.分层结构的有关术语

—面向连接与无连接协议