第3章 网络体系结构与协议pptConvertor.doc

第3章网络体系结构与协议
本章内容
知识结构
网络体系结构与协议
体系结构的
形成
IP地址与
域名
OSI/RM的层次结构
OSI/RM的基本概念
OSI/RM各层的功能
TCP/IP与OSI/
RM的比较
开放系统互连/参考模型
域名系统
子网技术
IP编址
网络系统的体系结构
网络系统的层次结构
通信系统的层次结构
OSI/RM的数据传输
TCP/IP的层次结构
TCP/IP的基本概念
TCP/IP各层的功能
TCP/IP协议栈
TCP/IP参考模型
TCP/IP与OSI/RM的不同点
TCP/IP与OSI/RM的共同点
IPv6协议
3.1.1通信系统的层次结构
为了便于理解，我们以邮政通信系统为例，以此引出计算机网络通信和网络体系结构的概念，这一概念对计算机网络中电子邮件的发送和接收有着重要的参考意义。
3.1.2网络系统的层次结构
1、网络层次概念
计算机网络是将独立的计算机及其终端设备等实体通过通信线路连接起来的复杂系统。为了实现彼此间的通信，采用的基本方法是针对计算机网络所执行的各种功能，设计出一种网络系统结构层次模型，这个层次模型包括两个方面的内容：
①将网络功能分解为许多层次,在每个功能层次中，通信双方必须共同遵守许多约定和规程，以免混乱。
②层次之间逐层过渡，前一层次做好进入下一层次的准备工作。这个层次之间逐层过渡可以用硬件来完成,也可以采用软件方式实现。
采用层次结构的目的是使各厂家在研制计算机网络系统时由一个共同遵守的标准。
3.1.2网络系统的层次结构
3、通信规则约定
从以上邮政通信过程与网络通信过程分析可知，在一定意义上，它们两者的信息传递过程有很多相似之处。
（1）邮政通信与网络通信两个系统都是层次结构,可等价成4层结构的系统。
（2）不同的层次有不同的功能任务,但相邻层的功能动作密切相关。
（3）在邮政通信系统中,写信人要根据对方熟悉的语言，确定用哪种语言；在书写信封时，国家不同规定也不同。
（4）计算机网络系统中,必须规定双方之间通信的数据格式、编码、信号形式；要对发送请求、执行动作及返回应答予以解释；事件处理顺序和排序。
3.1.3网络系统的体系结构
1、网络体系结构的定义
计算机网络体系结构＝｛系统、实体、层次、协议｝
⑴系统：是计算机网络构成的系统通常是包括一个或多个实体的具有信息处理和通信功能的物理整体。
⑵实体：在网络分层体系结构中，每一层都由一些实体组成。在一个计算机系统中,能完成某一特定功能的进程或程序都可成为一个逻辑实体。
⑶层次：是人们对复杂问题的一种处理方法。通常将系统中能提供某种或某类型服务功能的逻辑构造称为层。
⑷协议：是指两个实体间完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。
3.1.3网络系统的体系结构
协议通常分为对等层间对话协议和相邻层间的接口协议。网络协议主要由以下三个要素组成：
①语法。规定如何进行通信，即对通信双方采用的数据格式、编码等进行定义。
②语义。规定用于协调双方动作的信息及其含义，它是发出的命令请求、完成的动作和返回的响应组成的集合,即对发出的请求、执行的动作以及对方的应答做出解释。
③时序。规定事件实现顺序的详细说明，即确定通信状态的变化和过程,例如通信双方的应答关系、是采用同步传输还是异步传输等。
由此可见:计算机网络体系结构是系统、实体、层次、协议的集合，是计算机网络及其部件所应完成功能的精确定义。
§3.2开放系统互联/参考模型
1、问题的提出
OSI是OpenSystemInterconnection的缩写，意为开放式系统互联参考模型。在OSI出现之前，计算机网络中存在众多的体系结构，其中以IBM公司的SNA和DEC公司的数字网络体系结构最为著名。
为了解决不同体系结构的网络的互联问题,国际标准化组织ISO(注意不要与OSI搞混）于1981年制定了开放系统互连参考模型。
OSI/RM标准为连接分布式应用处理的“开放”系统提供了基础,“开放”这个词表示能使任何两个遵守参考模型和有关标准的系统都具备互联的能力。
3.2.1OSI/RM的基本概念
3.2.1OSI/RM的基本概念
2、定义方法
在OSI标准中，采用的是三级抽象：
体系结构（Architecture）
服务定义（ServiceDefinition）
协议规格说明（ProtocolSpecification）
OSI标准可分为三大类型：
（1）总体标准：具有总的指导作用；
（2）功能标准：为满足特定应用而从基本标准中选择接口关系和通信规则等方面的汇集。
（3）应用标准：为基本应用定义层与层之间的接口关系和不同系统之间同层的通信规则。
3.2.2OSI/RM的层次结构
图3-3OSI/RM结构示意图
1、层次结构模型
OSI/RM整个网络按照功能划分成7个层次，如图3-3所示。
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