第三章计算机网络技术基础

第三章计算机网络技术基础3.1计算机网络的拓扑结构3.2ISO/OSI网络参考模型3.3数据传输控制方式3.4常见的网络类型第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第1页。本章学习目标

了解各种网络拓扑结构的基本特征了解开放系统互连参考模型中的若干重要概念熟悉OSI/RM各层协议的功能及基本原理并掌握传输控制协议TCP第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第2页。课堂流程:

复习第一章所讲的拓扑的有关知识;

复习网络的拓扑分类;

分别讲解各种结构的特点;

学习新的内容;

小结所学的内容;

作业布置.第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第3页。3.1网络的拓扑结构

3.1.1星型拓扑结构

3.1.2总线型拓扑结构

3.1.3环型拓扑结构

3.1.4树型拓扑

3.1.5网状型

3.1.6混合型拓扑结构

第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第4页。3.1.1星型拓扑结构

星型拓扑结构是由中心结点和通过点对点链路连接到中心结点的各站点组成。星型拓扑结构的中心结点是主结点，它接收各分散站点的信息再转发给相应的站点。目前这种星型拓扑结构几乎是Ethernet双绞线网络专用的。这种星型拓扑结构的中心结点是由集线器或者是交换机来承担的。星型拓扑结构有以下优点：

由于每个设备都用一根线路和中心结点相连，如果这根线路损坏，或与之相连的工作站出现故障时，在星型拓扑结构中，不会对整个网络造成大的影响，而仅会影响该工作站。网络的扩展容易。控制和诊断方便。

访问协议简单。

星型拓扑结构也存在着一定的缺点：

过分依赖中心结点。

成本高。

第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第5页。3.1.2总线型拓扑结构

总线型拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，所有的站点（包括工作站和文件服务器）均通过相应的硬件接口直接连接到传输介质或称总线上，各工作站地位平等，无中心结点控制。

总线型拓扑结构的总线大都采用同轴电缆。总线上的信息多以基带信号型式串行传送。某个站点发送报文（把要发送的信息叫报文），其传送的方向总是从发送站点开始向两端扩散，如同广播电台发射的信息一样，又称为广播式计算机网络，在总线网络上的所有站点都能接收到这个报文，但并不是所有的都接收，而是每个站点都会把自己的地址与这个报文的目的地址相比较,只有与这个报文的目的地址相同的工作站才会接收报文。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第6页。在总线型拓扑结构中，由于各站点通过总线来传输信息，并且各站点对于总线的使用权是平等，因此就产生了如何合理分配信道问题，这种合理解决信道分配问题的控制方法叫介质访问的控制方式。总线型拓扑结构的介质访问控制方式是叫CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）。总线型拓扑结构有以下的主要优点：l

从硬件观点来看总线型拓扑结构可靠性高。因为总线型拓扑结构简单，而且又是无源元件。l

易于扩充，增加新的站点容易。如要增加新站点，仅需在总线的相应接入点将工作站接入即可。l

使用电缆较少，且安装容易。l

使用的设备相对简单，可靠性高。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第7页。当然总线型拓扑结构也存在一些缺点：故障隔离困难。在星型拓扑结构中，一旦检查出哪个站点出故障，只需简单地把连接拆除即可。而在总线型拓扑结构中，如果某个站点发生故障，则需将该站点从总线上拆除，如传输介质故障，则整个这段总线要切断和变换。

第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第8页。当然总线型拓扑结构也存在一些缺点：故障诊断困难。由于总线拓扑的网络不是集中控制，故障检测需在网络上各个站点进行。在星型拓扑结构中，一旦检查出哪个站点出故障，只需简单地把连接拆除即可。而在总线型拓扑结构中，如果某个站点发生故障，则需将该站点从总线上拆除，如传输介质故障，则整个这段总线要切断和变换。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第9页。3.1.3环型拓扑结构

环型拓扑结构是由网络中若干中继器通过点到点的链路首尾相连型成一个闭合的环。

这种环型拓扑结构使公共使用电缆型成环型连接。每个中继器与两条链路相连，由于环型拓扑的数据在环路上沿着一个方向在各节点间传输，这样中继器能够接收一条链路上来的数据，并以同样的速度串行地把数据送到另一条链路上，而不在中继器中缓冲。每个站对环的使用权是平等的，所以它也存在着一个对于环型线路的“争用”和“冲突”的问题。在环路上发送和接收数据的过程大致如下：

第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第10页。

发送报文的工作站（简称发送站）将报文分成报文分组，每个报文分组包括一段数据再加上某些控制信息，在控制信息中含有目的地址。发送站依次把每个报文分组送到环路上，然后通过其它中继器进行循环，每个中继器都对报文分组的目的地址进行判断，看其是否与本地工作站的地址相同，仅有地址相同工作站才接收该报文分组，并将分组拷贝下来，当该报文分组在环路上绕行一周重新回到发送站时，由发送站把这些分组从环路上摘除。由此可看出环路上某一结点发生故障，它将不能正常地传送信息。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第11页。环型拓扑结构有以下优点：路由选择控制简单。因为信息流是沿着固定的一个方向流动的，两个站点仅有一条通路。电缆长度短。环型拓扑所需电缆长度和总线拓扑结构相似，但比星型拓扑要短。适用于光纤。光纤传输速度高，而环型拓扑是单方向传输，十分适用于光纤这种传输介质。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第12页。环型网络的缺点：结点故障引起整个网络瘫痪。在环路上数据传输是通过环上的每一个站点进行转发的，如果环路上的一个站点出现故障，则该站点的中继器不能进行转发，相当于环在故障结点处断掉，造成整个网络都不能进行工作。诊断故障困难。因为某一结点故障会使整个网络都不能工作，但具体确定是哪一个结点出现故障非常困难，需要对每个结点进行检测。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第13页。3.1.4树型拓扑

树型拓扑是从总线拓扑演变过来的，形状象一棵倒置的树，顶端有一个带有分支的根，每个分支还可延伸出子分支。树型拓扑是一种分层的结构，适用于分级管理和控制系统。这种拓扑与其它拓扑的主要区别在于其根的存在。当下面的分支节点发送数据时，根接收该信号，然后再重新广播发送到全网。这种结构不需要中继器。与星型拓扑相比，由于通信线路总长度较短，故它的成本低，易推广，但结构较星型复杂。

第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第14页。

树型拓扑结构有以下的优点：易于扩展。从本质上看这种结构可以延伸出很多分支和子分支，因此新的节点和新的分支易于加入网内。故障隔离容易。如果某一分支的节点或线路发生故障，很容易将这分支和整个系统隔离开来

树型拓扑的缺点是对根的依赖性太大，如果根发生故障，则全网不能正常工作，因此这种结构的可靠性与星型结构相似。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第15页。3.1.5网状型

网络中任意两站点间都有直接通路相连，所以任意两站点间的通信无需路由，而且有专线相连没有等待延迟故通信速度快，可靠性高。但是组建这样网络投资是非常巨大的，例如你在有4个站点的全互连拓扑网络上增加一个站点，那么你就得在这个网络上增加4根线使这4个站点的每一个站点都与新站点有一根线进行连接。由此也可看出这种全部互连型拓扑的灵活性差。但这种全部互连型拓扑结构适用于对可靠性有特殊要求的场合。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第16页。3.1.6混合型拓扑结构

混合方式比较常见的有星型/总线拓扑和星型环拓扑。

星型/总线拓扑是想综合星型拓扑和总线拓扑的优点，它用一条或多条总线把多组设备连接起来，而这相连的每组设备本身又呈星型分布。对于星型/总线拓扑，用户很容易配置和重新配置网络设备。

第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第17页。

星型环拓扑试图取这两种拓扑的优点于一体。这种星型环拓扑主要用于IEEE802.5的令牌网。从电路上看，星型环结构完全和一般的环型结构相同，只是物理走线安排成星型连接，星型环拓扑的优点：故障诊断方便而且隔离容易；网络扩展简便；电缆安装方便。

第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第18页。3.2计算机网络体系结构3.2.1网络体系结构概述3.2.2OSI/RM中的重要概念3.2.3物理层3.2.4数据链路层3.2.5网络层3.2.6传输层3.2.7传输控制协议TCP3.2.8会话层3.2.9表示层3.2.10应用层第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第19页。3.2.1网络体系结构概述1974年，美国IBM公司首先公布了世界上第一个计算机网络体系结构（SNA，SystemNetworkArchitecture），凡是遵循SNA的网络设备都可以很方便地进行互连。1977年3月，国际标准化组织ISO的技术委员会TC97成立了一个新的技术分委会SC16专门研究“开放系统互连”，并于1983年提出了开放系统互连参考模型，即著名的ISO7498国际标准（我国相应的国家标准是GB9387），记为OSI/RM。返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第20页。在OSI中采用了三级抽象：参考模型（即体系结构）、服务定义和协议规范（即协议规格说明），自上而下逐步求精。OSI/RM并不是一般的工业标准，而是一个为制定标准用的概念性框架。经过各国专家的反复研究，在OSI/RM中，采用了如表3-1所示的7个层次的体系结构，表中对于各层主要功能的简略描述还是很粗浅的，更准确的概念将在以后的有关章节中给出。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第21页。表3-1OSI/RM七层协议模型返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第22页。3.2.2OSI/RM中的重要概念

协议和服务的区别及相互关系

服务访问点

数据单元

服务原语OSI/RM特点分析返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第23页。

协议和服务的区别及相互关系在开放系统互连参考模型OSI/RM中采用了七层协议体系结构，除最高层和最低层以外的任何一层，均可记为（N），表示“第N层”。在OSI/RM模型中，协议和服务是两个非常重要的不同概念。控制两个（N）层对等实体进行通信的规则的集合称为（N）协议；两个（N）层实体间的通信在（N）协议的控制下，能够使（N）层向上一层提供服务，这种服务就称为（N）服务，接受（N）服务的（N）层服务用户是（N＋1）层实体。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第24页。上述关于协议和服务的基本概念及相互关系如图3-1所示。图3-1第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第25页。

服务访问点服务访问点（SAP，ServiceAccessPoint）是指同一系统中相邻两层实体之间进行交换信息之处，即（N）层实体和（N＋1）层实体之间的逻辑接口，也称为插口（Socket）或端口（Port）。一个（N）层服务是由一个（N）层实体作用在一个（N）层SAP上来完成的，虽然两层之间可以允许有多个SAP，但一个（N）层SAP只能被一个（N）层实体所使用，并且也只能为一个（N＋1）层实体所使用；但一个（N）层实体却可以向多个（N）层SAP提供服务，这称为连接复用；一个（N＋1）层实体也可以使用多个（N）层SAP，这称为连接分裂。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第26页。

数据单元（1）协议数据单元（2）接口数据单元（3）服务数据单元第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第27页。图3-2协议数据单元PDU、接口数据单元IDU和服务数据单元SDU返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第28页。

服务原语服务原语（ServicePrimitive）是指服务用户与服务提供者之间进行交互时所要交换的一些必要信息。OSI/RM规定了四种服务原语类型，如表3-2所示。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第29页。从使用服务原语的角度考虑，可将服务分为需要证实的服务和不需要证实的服务两大类，前者每次服务要使用全部四种服务原语，而后者只使用两种服务原语，如图3-3所示返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第30页。OSI/RM特点分析OSI/RM的概念比较抽象，它并没有规定具体的实现方法和措施，更未对网络的性能提出具体的要求，它只是一个为制定标准用的概念性框架。OSI/RM七层协议模型上、下大，中间小，这是因为最高层要和各种类型的应用进程接口，而最低层要和各种类型的网络接口，因此上、下两头标准特别多，而中间几层标准就稍简单些。有些层的任务过于繁重，如数据链路层和网络层，有些层的任务又太轻，如会话层和表示层。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第31页。3.2.3物理层DTE和DCEEIA-232-D/V.24接口标准RS-449/V.35的信号定义返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第32页。DTE和DCE图3-4DTE通过DCE与通信传输线路相连返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第33页。EIA-232-D/V.24接口标准（1）机械特性：EIA-232-D遵循ISO2110关于插头座的标准，使用25根引脚的DB-25插头座，它的两个固定螺丝中心之间的距离为47.0、40.17mm，其他方面的尺寸也都有详细的规定，DTE上安装带插针的公共接头连接器，DCE上安装带插孔的母接头连接器，其引脚编号如图3-5所示，引脚分为上、下两排，分别有13根和12根引脚，当引脚指向人的方向时，从左到右其编号分别为1～13和14～25。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第34页。（2）电气特性：EIA-232-D与CCITT的V.28建议书一致，采用负逻辑，此时逻辑0相当于对信号地线有+5V～+15V的电压，而逻辑1相当于对信号地线有-5V～-15V的电压。逻辑“0”相当于数据“0”（空号）或控制线的“接通”状态；逻辑“1”相当于数据“1”（传号）或控制线的“断开”状态。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第35页。（3）功能特性：EIA-232-D的功能特性与CCITT的V.24建议书一致。它规定了什么电路应当连接到25根引脚中的哪一根以及该引脚信号线的作用。图3-6画的是最常用的10根引脚信号线的作用，其余的一些引脚可以空着不用。在某些情况下，可以只用图3-6中的9根引脚（振铃指示RI信号线不用），这就是常见的9针COM1串行鼠标接口。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第36页。图3-6EIA-232-D/V.24的主要信号线定义第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第37页。（4）规程特性：EIA-232-D的规程特性也与CCITT的V.24建议书一致，可用下例简单说明。假设有一台计算机DTE通过调制解调器DCE及电话线路与远端的终端DTE建立呼叫并进行半双工通信，待数据传送完毕以后，释放呼叫。其整个过程略。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第38页。RS-449/V.35的信号定义RS-449实际上由下列三个接口标准组成：（1）RS-449：规定了接口的机械特性、功能特性和规程特性。（2）RS-423-A：规定了在采用非平衡传输时（此时所有电路共用一个公共地）的电气特性，它采用单端输出和差分输入电路。（3）RS-422-A：规定了在采用平衡传输时（此时所有电路没有公共地）的电气特性，它采用双端差分输出、差分输入，这时信号传输线不和地线发生关系。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第39页。图3-7RS-449/V.35主要控制信号返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第40页。3.2.4数据链路层

数据链路层的基本概念

具有最简单流量控制的数据链路层协议

滑动窗口协议

高级数据链路控制HDLC返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第41页。

数据链路层的基本概念数据链路层的主要作用是：通过一些数据链路层协议和链路控制规程，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。“线路（Line）”、“链路（Link）”和“数据链路”是不同的概念。线路中间没有任何交换节点，而链路是一条无源的端到端的物理线路段，在进行数据通信时，两台计算机之间的通信链路往往是由许多线路串接而成。把实现控制数据传输的一些规程的硬件和软件加到链路上就构成了像数据管道一样的数据链路。有时往往将链路称为物理链路，而将数据链路称为逻辑链路，即物理链路加上必要的通信规程就是数据链路。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第42页。

具有最简单流量控制的数据链路层协议为了使收方的接收缓冲区在任何情况下都不会溢出，最简单的方法是发方从主机每取一个数据块，就将其送到数据链路层的发送缓冲区中发送出去，然后等待；收方收到数据帧后，将其放入数据链路层的接收缓冲区并交付给主机，同时回应一信息给发送节点表示数据帧已经上交给主机，接收任务已经完成；发方收到由接收站点发过来的双方事先商定好的信息，则从主机取下一个新的数据帧再发送。在这种情况下，收方的接收缓冲区的大小只要能够装得下一个数据帧即可，这就是最简单最基本的停止-等待（Stop-and-Wait）协议。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第43页。

滑动窗口协议图3-8（a）画出了刚开始发送时的情况。这时，在扇形的发送窗口内共有5个序号，从0号到4号，具有这些序号的数据帧就是发送端现在可以发送的帧。若发送端发完了这5个帧仍未收到确认信息，由于发送窗口已填满，就必须停止发送而进入等待状态。当0号帧的确认信息ACK收到后，发送窗口就沿顺时针方向旋转1个号，使窗口后沿再次与一个未被确认的帧号相邻（如图3-8（b）所示）。由于这时5号帧的位置已经落入发送窗口之内，因此，发送端现在就可以发送这个5号帧。设以后又有1至3号帧的确认帧到达发送端，于是发送窗口再沿顺时针方向向前旋转3个号（如图3-8（c）所示），相应地发送端可以继续发送的数据帧的发送序号是6号、7号和0号。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第44页。图3-8发送窗口Ws流星控制图第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第45页。图3-9（a）表示一开始接收窗口处于0号帧处，接收端准备接收0号帧。0号帧一旦收到，接收窗口就沿顺时针方向向前旋转1个号（图3-9（b）），准备接收1号帧，同时向发送端发送对0号帧的确认信息。当陆续收到1号、2号和3号帧时，接收窗口的位置应如图3-9（c）所示的那样。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第46页。图3-9接收窗口WR的意义返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第47页。

高级数据链路控制HDLC信息字段的头尾各加上24bit的控制信息，就构成了一个完整的HDLC数据帧。其结构如图3-10所示。图3-10HDLC数据帧结构第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第48页。（1）帧校验序列（FCS，FrameCheckSequence）字段共16bit。（2）地址字段A为8bit。在使用非平衡配置方式传输数据时，地址字段一般写入次站的地址，但在平衡方式时，地址字段总是填入应答站的地址。（3）控制字段C共8bit，是最复杂的字段。根据其前面两个比特取值的不同，可将HDLC数据帧划分为三大类，即信息帧I（Information）、监督帧S（Supervisory）和无编号帧U（Unnumbered）。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第49页。3.2.5网络层

面向连接服务

无连接服务

虚电路服务与数据报服务返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第50页。

面向连接服务连接是指两个对等实体之间为进行数据通信而进行的一种结合。面向连接服务就是在数据交换之前，必须先建立连接，当数据交换结束后，则应该终止这个连接。通常面向连接服务是一种可靠的报文序列服务，在建立连接之后，每个用户都可以发送可变长度的报文，这些报文按顺序发送给远端的用户，报文的接收也是按顺序的。由于面向连接服务和线路交换的许多特性相似，因此面向连接服务在网络层中又称为虚电路服务。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第51页。

无连接服务（1）数据报（Datagram）：特点是发完了就算，而不需要接收端做任何响应。（2）证实交付（ConfirmedDelivery）：是一种可靠的数据报服务。（3）请求回答（RequestReply）：这种类型的数据报服务是收端用户每收到一个报文，就向发端用户发送一个应答报文。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第52页。

虚电路服务与数据报服务虚电路与存储转发这一概念相联系。当我们在采用线路交换的电话网上打电话时，在通话期间，我们自始至终地占用一条端到端的物理线路。但我们占用一条虚电路进行计算机通信时，由于采用的是存储转发分组交换，所以只是断续地占用一段又一段的链路，感觉好像是占用了一条端到端的物理线路。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第53页。数据报服务则不同，由于数据报服务没有建立虚电路的过程，而每一个发出的分组都携带了完整的目的站的地址信息，因而每一个分组都可以独立地选择路由。表3-3归纳了虚电路服务与数据报服务的一些主要区别。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第54页。表3-3虚电路与数据报的对比返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第55页。3.2.6传输层

传输层在OSI/RM中的作用

传输协议的分类

传输服务返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第56页。

传输层在OSI/RM中的作用传输层的作用是从端到端经网络透明地传送报文，完成端到端通信链路的建立、维护和管理。所谓端到端就是从进程到进程。传输层向高层用户屏蔽了下面通信子网的细节，使高层用户看不见实现通信功能的物理链路是什么，看不见数据链路采用什么控制规程，也看不见下面到底有几个子网以及这些子网是怎样互连起来的。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第57页。

传输协议的分类网络的服务质量大致有三种类型：（1）A型：网络连接具有可接受的低差错率和可接受的低故障通知率。（2）B型：网络连接具有可接受的低差错率和不可接受的高故障通知率。（3）C型：网络连接对传输层服务用户来说具有不可接受的高差错率。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第58页。3.7.3传输服务传输连接建立的四个服务原语及参数如下：l

T-CONNECT.request（被叫地址，主叫地址，加速数据选择，服务质量，用户数据）l

T-CONNECT.indication（参数同上）l

T-CONNECT.response（服务质量，相应地址，加速数据选择，用户数据）l

T-CONNECT.confirm（服务质量，相应地址，加速数据选择，用户数据）第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第59页。传输连接释放的服务原语和参数：T-DISCONNECT.request（用户数据）T-DISCONNECT.indication（释放原因，用户数据）T-CLOSE.RequestT-CLOSE.indication返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第60页。3.2.7传输控制协议TCPTCP/IP基本概念TCP报文段格式IP分组格式返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第61页。3.8.1TCP/IP基本概念TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）是国际互联网络事实上的工业标准，ARPANET最初设计的TCP称为网络控制程序NCP，在上面传送的数据单位是报文（Message），实际上就是现在的TPDU。随着ARPANET逐渐变成了Internet，子网的可靠性也就下降了，于是NCP就演变成了今天的TCP。与TCP配合使用的网络层协议是IP。图3-11为TCP/IP与相应的OSI/RM的简单对比。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第62页。图3-11TCP/IP与相应OSI/RM层次对比第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第63页。对应于OSI第4层的协议有3个，如下：（1）运输控制协议TCP：这是最主要的一个面向连接的协议。（2）用户数据报协议（UDP，UserDatagramProtocol）：这是主机和主机之间的无连接数据报协议，UDP使用IP提供的数据报服务，但对IP进行了扩充，如增加了端口编号等。（3）网络话音协议（NVP，NetworkVoiceProtocol）：即分组话音通信协议。在军事通信领域中比较有用。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第64页。对应于OSI/RM第5～7层的高层协议有：（1）远程登录协议TELNET。（2）文件传输协议（FTP，FileTransferProtocol）。（3）简单电子邮件传送协议（SMTP，SimpleMailTransferProtocol）。（4）域名服务（DNS，DomainNameService）。（5）引导协议BOOTP。（6）简单网络管理协议（SNMP，SimpleNetworkManagementProtocol）。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第65页。TCP报文段格式（1）源端口（SourcePort）字段和目的端口（Destination）字段（2）序列号（SequenceNumber）字段（4）数据偏移字段（5）检验和字段第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第66页。图3-12是TCP的TPDU首部的格式，其首部的最小长度为5个32bit，即20个字节。下面介绍各字段的意义。图3-12TCP报文段格式返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第67页。IP分组格式IP分组也称IP数据报，它是以无连接方式通过网络传输的，在源发主机和目的主机以及经过的每个路由器中，网络层都使用始终如一的IP协议和不变的IP分组格式。IP分组作为Internet的基本传送单元，与典型的其他网络帧相似，也分为分组头和数据信息，在分组头中包含源站和目的站地址。IP分组头的长度为4个字节的整数倍，如图3-13所示。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第68页。图3-13IP分组头格式第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第69页。字段（1）版本号（2）IP分组头首部长度（3）服务类型（4）总长度（5）标识符（6）标志段（7）段偏移（8）生存时间（9）协议（10）分组头校验和第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第70页。图3-14标志段的含义返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第71页。3.2.8会话层

会话层的基本概念

会话层的服务

会话层的协议机制返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第72页。

会话层的基本概念会话层的主要目的是提供一个面向用户的连接服务，它给合作的会话用户之间的对话和活动提供组织和同步所必须的手段，以便对数据的传送提供控制和管理。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第73页。会话层定义了可供选择的多种服务，而且可以将若干相关联的服务组成一个功能单元（FunctionUnit），而每一个功能单元则提供一种可供选择的工作类型，在会话连接建立时可就这些功能单元进行协商选择，目前共定义了12个功能单元，其中最重要的是核心功能单元，它包括的服务有：会话连接、正常数据传送、有序释放、用户放弃和提供者放弃等5种服务。第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第74页。在会话层中，令牌分为四种：数据令牌：在半双工数据交换中，用于控制数据的传送。

释放令牌：持有该令牌的用户有权释放会话连接。次同步令牌：持有该令牌的用户有权在会话单元中插入次同步点。主同步/活动令牌：用于管理主同步点的设置和一次活动的开始与结束。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第75页。

会话层的服务会话服务主要分为会话连接管理与会话数据交换两大部分。会话层服务需要使用以下一些服务原语：建立会话连接S-CONNECT服务原语；释放会话连接S-RELEASE服务原语；交换会话数据单元S-DATA服务原语；返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第76页。

会话层的协议机制通常每个用户服务请求都会直接被映射为一个对应的会话协议数据单元SPDU，然后按照规定的协议将此SPDU传送给远端的会话实体。会话协议数据单元SPDU有它规定的固定格式。会话连接和传输连接的关系不一定总是一对一的，有时，当一个会话连接结束后，可以不释放传输连接而使下一个会话连接继续使用前面用过的传输连接。有时传输连接会出现短暂的故障，但立即就会建立另一条新的传输连接，所有这些对于会话层都是透明的，这说明了一个会话连接也可以对应于多个传输连接。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第77页。3.2.9表示层

语法与语义

语法转换

表示上下文

表示服务原语返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第78页。

语法与语义语法是指构成应用数据的一组规则，是数据的表示形式，它涉及文字、图像、数据等的表示；语法实际上是一种对应用数据单元符号比特串的解释方法。语义是指一个数据的特定内容及含义，语义是由应用层负责处理的，只有应用实体才能知道数据的意义。在计算机网络中互相通信的双方常常使用不同类型的计算机，各计算机所采用的“语法”是不同的，某一具体计算机所采用的语法称为“局部语法”（LocalSyntax）。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第79页。

语法转换当一个应用程序在多个计算机上实现的时候，往往需要把一个数据对象从一台计算机传送到另一台计算机，为了保证程序语义的正确性，必然要对比特串的格式进行变换，把符号发送方局部语法的比特串转换成为符合接收方局部语法的比特串，这一工作称为语法转换。这种转换工作可以由任一方或双方协作完成。这也是表示层的一个显著的功能。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第80页。

表示上下文表示上下文（PresentationContext）是抽象语法和所商定的传送语法的一种组合，主要用于描述抽象语法与传送语法之间的映像关系。表示上下文随着应用层实体工作环境的变化而变化，并由表示层负责使接收端知道这一变化。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第81页。

表示服务原语表示层的服务原语和会话层的服务原语十分相似，只是多了P-ALTER-CONTEXT的四条服务原语（Request，Indication，Response，Confirm），它们的作用是创建、增加和删除表示上下文。表示层与应用层之间交互服务原语的方法与下面几层的情况也很相似，在表示层和应用层之间使用的是抽象语法，而两个表示层之间使用的则是传送语法。返回本节第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第82页。

表示层提供的服务：（1）数据转换和格式转换（2）语法选择（3）数据加密和解密（4）文本压缩第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第83页。3.2.10应用层

应用层的基本概念

报文处理系统MHS

文件传送、存取和管理FTAM返回本章首页第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第84页。

应用层的基本概念计算机连网的最终目的是为用户提供一些特定的服务，目前已经称为OSI/RM标准的一些应用层协议有：报文处理系统（MHS，MessageHandlingSystem）文件传送、存取和管理（FTAM，FileTransfer，AccessandManagement）虚终端协议（VTP，VirtualTerminalProtocol）目录服务（DS，DirectoryService）事务处理（TP，TransactionProcessing）作业传送与操作（JTM，JobTransferandManipulation）远地数据库访问（RDA，RemoteDatabaseAccess）第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第85页。应用层的简化模型如图3-15所示，下面对经常用到的一些重要术语进行简单的介绍。

图3-15应用层模型第三章计算机网络技术基础全文共94页，当前为第86页。（1）应用实体（AE，ApplicationEntity）：指经过简化抽象后的与OSI进程之间的交互有关的那部分应用进程，有时又称为骨架进程。（2）应用进程AP（ApplicationProcedure）：指在OSI环境应用层之外并与OSI无关（即与用户进程之间的交互无关）的