1、第二章第二章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构本章教学要点本章教学要点理解：网络理解：网络体系结构的层次化研究方法体系结构的层次化研究方法；掌握：计算机网络体系结构的基本概念；掌握：计算机网络体系结构的基本概念；掌握：掌握：OSI参考模型的层次结构、各层功能和参考模型的层次结构、各层功能和各层的各层的PDU；掌握：掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层的参考模型的层次划分、各层的基本服务功能与主要协议。基本服务功能与主要协议。理解：理解：OSI模型与模型与TCP/IP模型的异同。模型的异同。重点：网络分层模型与体系结构，重点：网络分层模型与体系结构，OSIOSI模型，模型，TCP/IP
2、TCP/IP模型模型难点：服务、接口和协议难点：服务、接口和协议学时：学时：3 3学时学时第二章第二章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构1.计算机网络体系结构概述计算机网络体系结构概述（理解（理解+掌握）掌握）本节驱动问题之一本节驱动问题之一l为什么研究网络体系结构？为什么研究网络体系结构？l你对网络复杂性有哪些认知与经你对网络复杂性有哪些认知与经验？验？l研究问题过程中的抽象与建模有研究问题过程中的抽象与建模有什么作用？什么作用？l什么样的模型适于描述网络体系什么样的模型适于描述网络体系结构？结构？l研究对象的复杂性研究对象的复杂性 - 为了能够使网络为了能够使网络中位于不同地理位置且功
3、能相对独立中位于不同地理位置且功能相对独立的计算机之间实现资源共享，计算机的计算机之间实现资源共享，计算机网络系统需要涉及和解决很多网络系统需要涉及和解决很多复杂的复杂的问题问题 。l研究与开发的有效性研究与开发的有效性 - 计算机网络体计算机网络体系结构是我们为系结构是我们为简化简化这些问题的研究、这些问题的研究、设计与实现而设计与实现而抽象抽象出来的一种结构模出来的一种结构模型。型。为什么要研究计算机网络体系结构？为什么要研究计算机网络体系结构？体系结构研究的着眼点体系结构研究的着眼点-即通过对网络节点功能即通过对网络节点功能进行合理的逻辑划分，简化网络的设计与实现。进行合理的逻辑划分，简
4、化网络的设计与实现。 什么模型合适？什么模型合适？邮政邮政通信通信系统的启示系统的启示l一个通信系统一个通信系统-对等双方对等双方l一个分层的通信系统一个分层的通信系统-明确分工、服务与规则明确分工、服务与规则TianjinShanghai本节驱动问题之二本节驱动问题之二l如何建立计算机网络的分层模式如何建立计算机网络的分层模式？l如何理解分层模型的核心思想如何理解分层模型的核心思想/重要概念重要概念层层实体与对等实体实体与对等实体协议协议对等实体间的通信对等实体间的通信相邻层之间相邻层之间的关系的关系服务服务与接口与接口l什么是计算机网络体系结构？什么是计算机网络体系结构？计算机网络的分层模
5、型计算机网络的分层模型 分层是处理复杂问题的基本方法之一分层是处理复杂问题的基本方法之一 - 将整体要实现的诸多功能从物理或逻辑上划将整体要实现的诸多功能从物理或逻辑上划分为不同层次，利用不同层次上的实体去实分为不同层次，利用不同层次上的实体去实现。现。分层模型的优越性分层模型的优越性 降低了复杂性降低了复杂性 -“分而治之，各个击分而治之，各个击破破”。 促进了模块化开发促进了模块化开发 - 有助于功能设计有助于功能设计与实现的模块化，对于特定层的功能而与实现的模块化，对于特定层的功能而言，它们的内容及其与上下层之间的接言，它们的内容及其与上下层之间的接口都已经确定。口都已经确定。 提高了灵
6、活性与可扩展性提高了灵活性与可扩展性 - 避免一个避免一个层的技术或功能变化影响相邻的其它层。层的技术或功能变化影响相邻的其它层。如何分？如何分？分层的原则分层的原则 根据功能进行抽象分层，每个层次所要实现根据功能进行抽象分层，每个层次所要实现的功能或服务均有明确的规定。的功能或服务均有明确的规定。 每层功能的选择应有利于标准化。每层功能的选择应有利于标准化。 不同的系统分成相同的层次，对等层次具有不同的系统分成相同的层次，对等层次具有相同功能。相同功能。 不同系统的对等层之间在通信时，有明确的不同系统的对等层之间在通信时，有明确的通信规定或规则。通信规定或规则。 高层使用下层提供的服务时，下
7、层服务的实高层使用下层提供的服务时，下层服务的实现是不可见的现是不可见的(透明的透明的 )。 层的数目要适当。层次太少功能不明确，层层的数目要适当。层次太少功能不明确，层次太多体系结构过于庞大。次太多体系结构过于庞大。（重点）（重点）重要概念重要概念/术语：源和目标术语：源和目标l源源(source) 通信过程中，数据的发送方。通信过程中，数据的发送方。l目标目标(destination)通信过程中，数据的接收方。通信过程中，数据的接收方。n计算机网络通信的双向性决定一个网络中的计算计算机网络通信的双向性决定一个网络中的计算机同时具备源与目标的角色。机同时具备源与目标的角色。（重点）（重点）重
8、要概念重要概念/术语：实体术语：实体 和和 对等实体对等实体l实体实体(Entity) 每一层上的活动元素，包括实现该层功能的所有每一层上的活动元素，包括实现该层功能的所有硬件与软件。硬件与软件。l对等实体对等实体(Peer to peer entity)相互通信的两个不同节点（即源节点和目标节点）相互通信的两个不同节点（即源节点和目标节点）上位于同一层次、完成相同功能的实体。上位于同一层次、完成相同功能的实体。（重点）（重点）重要概念重要概念/术语：服务术语：服务(Service)l服务：服务： 每一层为其相邻的上层所提供的功能。每一层为其相邻的上层所提供的功能。lN层使用层使用N-1层所提
9、供的服务，向层所提供的服务，向N+1层提供层提供更高的服务。更高的服务。l高层使用低层提供的服务时，并不需要知道高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务的具体实现方法。低层服务的具体实现方法。（重点）（重点）重要概念重要概念/术语：接口术语：接口(Interface)通过定义通过定义服务及原语操作服务及原语操作实现实现，但服务的实，但服务的实现细节对上层是透明的现细节对上层是透明的(不可见的不可见的)。只要接口条件不变、低层功能不变，低层功只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。个系统的工作。l接口：
10、接口： 同一节同一节点内相邻层之间点内相邻层之间交换信息的连接交换信息的连接点，下层通过接点，下层通过接口向相邻上层提口向相邻上层提供服务。供服务。（重点）（重点）重要概念重要概念/术语：协议术语：协议 (protocol)l协议协议 对等实体之间为实现有效的数据交换对等实体之间为实现有效的数据交换或通信，所或通信，所必须必须遵守的规则或标准的集合。遵守的规则或标准的集合。协议协议 (protocol)的作用示例的作用示例对协议三要素的理解对协议三要素的理解n为在分布式节点之间来实现有效的数据通信或交为在分布式节点之间来实现有效的数据通信或交换，协议须具备三大要素：换，协议须具备三大要素：语法
11、语法 定义数据和控制信息的格式。定义数据和控制信息的格式。 语义语义 规定语法成分的含义。规定语法成分的含义。 语序语序 时序控制和速度匹配关系。时序控制和速度匹配关系。信封里面是数据信封里面是数据信封外面是数据信封外面是数据传输所需的控制传输所需的控制信息信息例如：信封的格式由例如：信封的格式由语法定义，而格式的语法定义，而格式的含义由语义来规定含义由语义来规定关于协议的进一步理解关于协议的进一步理解n协议通常仅说明特定通信规则所需要的功能是什协议通常仅说明特定通信规则所需要的功能是什么，不会说明如何实现特定的功能么，不会说明如何实现特定的功能 - 它它不规定不规定这些规则应该如何实现这些规
12、则应该如何实现 - 特定协议的实现可以特定协议的实现可以与技术无关。与技术无关。n网络协议是按层次结构来组织的。网络协议是按层次结构来组织的。n一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂的协议集；的协议集；n每种协议都是针对一个特定的目标或需求；每种协议都是针对一个特定的目标或需求；n网络协议需要不断的发展和完善，当一种新的网网络协议需要不断的发展和完善，当一种新的网络服务出现时，就需要制定新的协议。络服务出现时，就需要制定新的协议。n协议的载体是其所定义或对应的协议数据单元。协议的载体是其所定义或对应的协议数据单元。（重点）（重点）重要概念重要概念/
13、术语：协议数据单元术语：协议数据单元PDU l 对等实体之间所传输的数对等实体之间所传输的数据，称为协议数据单元。据，称为协议数据单元。l 协议的载体，网络中所传协议的载体，网络中所传送数据的逻辑组成单元。送数据的逻辑组成单元。l 一个类比：信件传输过程。一个类比：信件传输过程。l 在源端，传输的数据从在源端，传输的数据从高层到下层，涉及数据高层到下层，涉及数据的的封装封装(encapsulation)；l 在目的端，从下层到高在目的端，从下层到高层，是数据的层，是数据的拆封拆封过程。过程。对分层模型抽象性的正确理解对分层模型抽象性的正确理解l 分层模型是关于网络工作原理的逻辑描述或抽分层模型
14、是关于网络工作原理的逻辑描述或抽象模型，起到指导作用。象模型，起到指导作用。l 功能上的逻辑划分，并非对实际节点的有形划功能上的逻辑划分，并非对实际节点的有形划分。分。网络体系结构网络体系结构(network architecture)n（重点）（重点）网络层次模型、网络层次模型、各层协议及层之间接各层协议及层之间接口的集合称为计算机网络体系结构；口的集合称为计算机网络体系结构；n体系结构是抽象的，仅对计算机网络应该实现体系结构是抽象的，仅对计算机网络应该实现的功能进行了精确的定义，不涉及具体的硬件的功能进行了精确的定义，不涉及具体的硬件与软件实现；与软件实现；n不同的网络体系结构中分层的数量
15、、各层的名不同的网络体系结构中分层的数量、各层的名称、内容与功能会有所不同。称、内容与功能会有所不同。n网络体系结构的例子：网络体系结构的例子：IBM的的SNA（系统网络结构）（系统网络结构）-1974DEC的的DNA（分布型网络的数字网络体系）（分布型网络的数字网络体系）-1975对计算机网络复杂性的简单认识对计算机网络复杂性的简单认识l计算机计算机(含网卡或者含网卡或者Modem)l线路线路(网线或电话线、交换机网线或电话线、交换机)l网络互连设备网络互连设备l硬件安装与配置硬件安装与配置l系统软件安装与配置系统软件安装与配置(含协议软件含协议软件)l应用软件安装与使用应用软件安装与使用l
16、故障排除故障排除 用户接口或网络应用程序用户接口或网络应用程序 流量控制流量控制(以接收方可以以接收方可以接受的发送速度传送文件接受的发送速度传送文件) 数据分段与重组数据分段与重组 编址，以便数据能够正确编址，以便数据能够正确到达接收数据的目标计算到达接收数据的目标计算机机 传输路径的选择传输路径的选择 拥塞现象的发现与解决拥塞现象的发现与解决 传输错误的发现与解决传输错误的发现与解决 物理设备的准确定位物理设备的准确定位 从源节点到目标节点的通从源节点到目标节点的通信链路信链路第二章第二章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构2.OSI参考模型参考模型(掌握掌握)本节驱动问题本节驱动问题l
17、为什么网络体系结构需要标准化？为什么网络体系结构需要标准化？lOSI 模型是怎样的模型模型是怎样的模型 ？哪些理念或哪些理念或思想是关键的？思想是关键的？层的数量、名称及其功能层的数量、名称及其功能OSI 模型中的数据传输模型中的数据传输lOSI 模型的意义模型的意义或精妙之处或精妙之处何在？何在？网络体系结构标准化的历史背景网络体系结构标准化的历史背景n上个世纪上个世纪70年代末、年代末、80年代初期，计算年代初期，计算机网络发展面临以下多方面的问题：机网络发展面临以下多方面的问题：计算机网络规模与数量的急剧增长；计算机网络规模与数量的急剧增长；许多不同规格与实现的网络产品之间许多不同规格与
18、实现的网络产品之间难以进行互操作；难以进行互操作；专用系统严重阻碍了计算机网络的发专用系统严重阻碍了计算机网络的发展。展。专用技术与开放技术的对比专用技术与开放技术的对比n专用（专用（Proprietary）个别厂商开发、拥有并控制；个别厂商开发、拥有并控制；一家公司或一个公司集团掌握了整个技术一家公司或一个公司集团掌握了整个技术或核心技术。或核心技术。n开放（开放（Open）技术的免费使用是对公众开放的；技术的免费使用是对公众开放的；不同厂商的网络产品可以互相兼容，进行不同厂商的网络产品可以互相兼容，进行互操作。互操作。n从从1979 年开始，年开始， ISO通过对当时已有网络体系结通过对当
19、时已有网络体系结构的研究，借鉴各自的精华，于构的研究，借鉴各自的精华，于1983年公布了年公布了Open System Interconnecting Reference Model，简称，简称OSI RM（ISO 7048）。）。n“Open”是指只要遵循是指只要遵循OSI标准，一个系统就可标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其它任何系统进行通信。它任何系统进行通信。n采用了三级抽象采用了三级抽象体系结构（体系结构（architecture）服务定义（服务定义（service definition）协议说明（协议说明（pro
20、tocol specification）n概念模型，并未确切、具体描述用于各层的协议和概念模型，并未确切、具体描述用于各层的协议和服务。服务。ISO 的网络体系结构模型的网络体系结构模型（重点）（重点）OSI模型及各层的名称模型及各层的名称应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层n（重点）（重点）位于位于OSI参考模型的最低层，直接面参考模型的最低层，直接面向原始比特流的传输。向原始比特流的传输。n利用传输介质为通信的网络结点之间建立、利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接；管理和释放物理连接；n解决：传输介质、信道类型、数
21、据与信号之解决：传输介质、信道类型、数据与信号之间的转换、信号传输中的衰减和噪声等问题；间的转换、信号传输中的衰减和噪声等问题；n物理层标准要给出关于物理接口的机械、电物理层标准要给出关于物理接口的机械、电气、功能和规程特性，以便于不同的制造厂气、功能和规程特性，以便于不同的制造厂家既能够根据公认的标准各自独立地制造设家既能够根据公认的标准各自独立地制造设备，又能使各个厂家的产品能够相互兼容。备，又能使各个厂家的产品能够相互兼容。物理层的功能物理层的功能n在物理层发送和接收数据的过程中，会出现在物理层发送和接收数据的过程中，会出现一些物理层自己不能解决的问题。例如：一些物理层自己不能解决的问题
22、。例如： 节点如何知道它所接收的数据是否正确？如果节点如何知道它所接收的数据是否正确？如果噪声改变了一个分组的目标地址，节点如何察觉它噪声改变了一个分组的目标地址，节点如何察觉它丢失了本应收到的分组呢？在广播网络环境中，当丢失了本应收到的分组呢？在广播网络环境中，当多个节点同时试图在一条线路上发送数据时发生的多个节点同时试图在一条线路上发送数据时发生的冲突如何解决？冲突如何解决？n（重点）（重点）设立数据链路层的目的在于实现两个设立数据链路层的目的在于实现两个相邻的节点之间的无差错数据传输。相邻的节点之间的无差错数据传输。n在物理层的基础上，通过采用成帧、物理寻在物理层的基础上，通过采用成帧、
23、物理寻址、确认、差错控制和流量控制等方法，使址、确认、差错控制和流量控制等方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。有差错的物理线路变成无差错的数据链路。数据链路层的功能数据链路层的功能n（重点）（重点）涉及在通信子网中选择一条合适的路径，涉及在通信子网中选择一条合适的路径，使发送端的数据能够通过所选择的路径到达目使发送端的数据能够通过所选择的路径到达目的端。的端。异构网络互连：异构网络互连：如何让不同的如何让不同的LANs、MANs与与WANs互连；互连；寻址：寻址：定位不同的网络及设备在网络中的位置；定位不同的网络及设备在网络中的位置；路由选择：路由选择：在确定了目标结点的位置后，负责
24、在确定了目标结点的位置后，负责找到通过网络的最优路径，并引导数据包正确找到通过网络的最优路径，并引导数据包正确地通过网络；地通过网络；拥塞控制：拥塞控制：避免因子网中同时出现过多的分组避免因子网中同时出现过多的分组而出现的网络瓶颈。而出现的网络瓶颈。网络层的功能网络层的功能n（重点）（重点）负责端到端进程通信的层。负责端到端进程通信的层。n通过使用确认、差错控制和流量控制等机制，通过使用确认、差错控制和流量控制等机制，弥补网络层服务质量的不足，为高层提供可弥补网络层服务质量的不足，为高层提供可靠的端到端进程之间的数据传输服务。靠的端到端进程之间的数据传输服务。n还提供不可靠服务。还提供不可靠服
25、务。nOSI七层模型中承上启下的层七层模型中承上启下的层- 它下面的三层主要面向网络通信，以确保数据它下面的三层主要面向网络通信，以确保数据被准确有效地从源主机传输到目标主机；它上面被准确有效地从源主机传输到目标主机；它上面的三个层次则面向用户主机，为用户提供各种服的三个层次则面向用户主机，为用户提供各种服务。务。传输层的功能传输层的功能n（重点）（重点）建立、管理和终结不同机器上建立、管理和终结不同机器上的应用程序或进程间的会话，为表示的应用程序或进程间的会话，为表示层提供服务。层提供服务。n管理机制：管理机制：会话会话(Dialogue)的管理：的管理： 令牌（令牌（Token)会话的同步
26、会话的同步 检查点（检查点（Checkpoint)会话层的功能会话层的功能n表示层以下各层只关心可靠的数据传表示层以下各层只关心可靠的数据传输，输，（重点）（重点）而表示层关心的是所传送而表示层关心的是所传送数据的语法和语义。数据的语法和语义。n涉及处理在两个通信系统之间所交换涉及处理在两个通信系统之间所交换信息的表示方式，包括：信息的表示方式，包括： 数据格式变换、数据加密与解密、数数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与解压缩。据压缩与解压缩。表示层的功能表示层的功能n（重点）（重点）OSI的最高层，负责为用户的应用程序的最高层，负责为用户的应用程序提供网络服务，是计算机网络与用户之间的界
27、面；提供网络服务，是计算机网络与用户之间的界面；n需要识别并保证通信对方的可用性，使得协同工需要识别并保证通信对方的可用性，使得协同工作的应用程序之间保持同步；作的应用程序之间保持同步；n需要建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制需要建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制；机制；n与与OSI其他层不同，它不为任何其他其他层不同，它不为任何其他OSI层提供层提供服务，而只是为服务，而只是为OSI模型以外的应用程序提供服模型以外的应用程序提供服务；务；n由若干的应用与应用支撑协议组成，如名字服务、由若干的应用与应用支撑协议组成，如名字服务、电子邮件、文件传输、虚拟终端等。电子邮件、文件传输、虚
28、拟终端等。应用层的功能应用层的功能基于基于 OSI 的网络通信模型的网络通信模型APDUPPDUSPDUSegmentPacketFrameBits（重点）（重点）计算机A计算机Bn数据在源端由最高层逐层向下，在目数据在源端由最高层逐层向下，在目的端则由最低层逐层向上。的端则由最低层逐层向上。源端源端数据封装数据封装: APDU-PPDU-SPDU-Segments -Packet-Frame-Bits目的端目的端数据的拆封数据的拆封: Bits-frame-Packet-Segments -SPDU-PPDU-APDUOSI中的数据传输（续）中的数据传输（续）OSI模型的意义模型的意义第二章
29、第二章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构3.TCP/IP模型模型(掌握掌握)本节驱动问题本节驱动问题lTCP/IP的基本出发点？的基本出发点？ 为什么在为什么在OSI 模型之外，还要模型之外，还要提出提出 TCP/IP 模型模型 ？lTCP/IP的基本设计思想？的基本设计思想？ TCP/IP 模型如何对网络进行模型如何对网络进行分层描述？各层的主要协议有哪分层描述？各层的主要协议有哪些？些？n20世纪世纪70年代中期：年代中期：ARPA实现异种网互连，实现异种网互连，TCP/IP出现。出现。1974年年Kahn定义了最早的定义了最早的TCP/IP。n1980年前后：年前后：ARPA将将AR
30、PA上的所有机器转向上的所有机器转向该协议，并资助开发用于该协议，并资助开发用于UNIX的的TCP/IP协议。协议。n1985年：年：NFS涉足涉足TCP/IP协议的研究与开发，其协议的研究与开发，其所资助的所有网络机构均采用该协议。所资助的所有网络机构均采用该协议。Leiner、Clark等人的研究较具代表性。等人的研究较具代表性。n迄今为止，先后出现了迄今为止，先后出现了6个版本，后个版本，后3个版本是版个版本是版本本4、版本、版本5与版本与版本6： 目前使用的是版本目前使用的是版本4，它的网络层，它的网络层IP协议一般记作协议一般记作IPv4；版本；版本6的网络层的网络层IP协议一般记作
31、协议一般记作IPv6（或（或IPng, IP next generation），又被称为下一代的），又被称为下一代的IP协议。协议。n若干协议组成的完整的协议簇若干协议组成的完整的协议簇/网络协议体系。网络协议体系。TCP/IP与与Internetn开放的协议标准开放的协议标准;n独立于特定的计算机硬件与操作系统；独立于特定的计算机硬件与操作系统；n独立于特定的网络硬件，可以运行在不独立于特定的网络硬件，可以运行在不同的局域网、城域网和广域网之上；同的局域网、城域网和广域网之上；n异种网络互连的唯一协议体系，适用于异种网络互连的唯一协议体系，适用于不同机型（从不同机型（从PC到巨型机）、不同类
32、型到巨型机）、不同类型的网络（从局域网到广域网）；的网络（从局域网到广域网）；n标准化的高层协议，可以提供多种可靠标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。的用户服务。TCP/IP的特点的特点（重点）（重点）TCP/IP模型模型涉及为用户提供涉及为用户提供TCP/IP网络网络应用，并为这些应用提供网应用，并为这些应用提供网络支撑服务络支撑服务相当于相当于OSI中的传输层，提供中的传输层，提供可靠与不可靠的两类传输服务可靠与不可靠的两类传输服务网际层，也称网络互连层，网际层，也称网络互连层，相当于相当于OSI中的网络层中的网络层TCP/IP模型的最低层，模型的最低层，IP数数据传输的物理通道
33、，允许采据传输的物理通道，允许采用不同的网络技术用不同的网络技术（重点）（重点）TCP/IP模型各层的主要协议模型各层的主要协议nFTP:file transport protocol -文件传输协议文件传输协议nTFTP:trivial file transport protocol-小型文件传输小型文件传输协议协议nHTTP: hypertext transfer protocol-超文本传输协超文本传输协议议nSMTP: simple mail transport protocol-简单邮件简单邮件传输协议传输协议nDNS:domain name service-域名服务域名服务nSNM
34、P: simple network management protocol-简简单网络管理协议单网络管理协议nTCP : transport control protocol-传输控制协议传输控制协议nUDP: user datagram protocol-用户数据报协议用户数据报协议nIP: internet protocol-网际协议网际协议主要协议的中英文对照主要协议的中英文对照nTCP/IP是是Internet的核心技术，与因特网的的核心技术，与因特网的技术实现直接相关，所以各层均有相应的具技术实现直接相关，所以各层均有相应的具体协议。体协议。nTCP/IP是是OSI模型之前的产物，所
35、以与模型之前的产物，所以与OSI模型之间不存在严格的对应关系。模型之间不存在严格的对应关系。n不存在与不存在与OSI中的物理层与数据链路层相对中的物理层与数据链路层相对应的部分。因为应的部分。因为TCP/IP用于异构网络的互用于异构网络的互连，支持各种网络技术，所以在该两层无限连，支持各种网络技术，所以在该两层无限定。定。n最主要的协议是最主要的协议是TCP协议与协议与IP协议。两者可协议。两者可联合使用，也可单独与其他协议配合使用。联合使用，也可单独与其他协议配合使用。关于关于 TCP/IP 的说明的说明第二章第二章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构4.OSI模型与模型与TCP/IP模型
36、的比较模型的比较（理解）（理解）本节关注问题本节关注问题lTCP/IP 模型和模型和 OSI 模型有哪些异模型有哪些异同点？同点？l如何对如何对OSI模型与模型与TCP/IP模型进行模型进行整合创新，以得到一个较整合创新，以得到一个较“实用实用”的的分层模型分层模型在今后的学习与工作中拟采用的模型？在今后的学习与工作中拟采用的模型？模型的直观比较模型的直观比较模型的直观比较（续）模型的直观比较（续）l类似之处类似之处均是一种基于协议数据均是一种基于协议数据单元的包交换网络；单元的包交换网络；均包括了面向应用与面均包括了面向应用与面向数据通信的相关层；向数据通信的相关层；具有功能相当的网络层、具
37、有功能相当的网络层、传输层；传输层；均有应用层，虽然其所均有应用层，虽然其所提供的服务有所不同；提供的服务有所不同；作为概念上的模型和事作为概念上的模型和事实上的标准，具有同等实上的标准，具有同等的重要性。的重要性。l不同之处不同之处OSI模型包括了七层，模型包括了七层，TCP/IP模型只有四模型只有四层；层；TCP/IP将将OSI中的中的上三层合并成了一上三层合并成了一个应用层，将个应用层，将OSI中中的下二层合并成了的下二层合并成了一个网络存取层；一个网络存取层；TCP/IP由于层次更由于层次更少显得比少显得比OSI更简洁。更简洁。对对OSI参考模型的进一步评价参考模型的进一步评价n层次数
38、量与内容选择不是很好，会话层很少用到，层次数量与内容选择不是很好，会话层很少用到，表示层几乎是空的，数据链路层与网络层需要进表示层几乎是空的，数据链路层与网络层需要进行子层的插入；行子层的插入；n寻址、流控与差错控制在每一层里都重复出现，寻址、流控与差错控制在每一层里都重复出现，降低系统效率；降低系统效率；n数据安全性、加密与网络管理在参考模型的设计数据安全性、加密与网络管理在参考模型的设计初期被忽略了；初期被忽略了；n在设计上更多是被通信的思想所支配，不完全适在设计上更多是被通信的思想所支配，不完全适合于计算机与软件的工作方式；合于计算机与软件的工作方式；n严格按照层次模型编程的软件效率很低
39、；严格按照层次模型编程的软件效率很低；n目前还没有按目前还没有按OSI实现的网络产品，实现的网络产品，OSI模型仅作模型仅作为理论的参考模型被广泛使用。为理论的参考模型被广泛使用。对对TCP/IP参考模型的进一步评价参考模型的进一步评价n作为从作为从INTERNET上发展起来的协议，上发展起来的协议，已成了网络互连的事实标准；已成了网络互连的事实标准；n在服务、接口与协议的区别上不很清楚，在服务、接口与协议的区别上不很清楚，没有将功能与实现方法区分开，不适合没有将功能与实现方法区分开，不适合于其它非于其它非TCP/IP协议族；协议族；n网络访问（接入）层本身并不是实际的网络访问（接入）层本身并
40、不是实际的一层；一层；n物理层与数据链路层的划分是必要和合物理层与数据链路层的划分是必要和合理的，而该模型没有做到这点。理的，而该模型没有做到这点。建议使用的参考模型建议使用的参考模型n一种折中一种折中/融合方案融合方案 ；n融合了了融合了了OSI RM和和TCP/IP模型的优点；模型的优点；n与与OSI相比，去掉了表示层相比，去掉了表示层与会话层；与与会话层；与TCP/IP相比，相比，用数据链路层和物理层取代用数据链路层和物理层取代了网络访问层；了网络访问层；n本课程与教材拟采用的参考本课程与教材拟采用的参考模型，也是今后实际工作中模型，也是今后实际工作中将会使用的模型。将会使用的模型。“实用模型实用模型”下的数据封装下的数据封装本章主要技术术语本章主要技术术语n计算机网络体系结构计算机网络体系结构（层，对等实体，服务，（层，对等实体，服务，接口，协议）接口，协议）nISO/OSI模型模型（物理层，数据链路层，网络（物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层）层，传输层，会话层，表示层，应用层）n协议数据单元与数据封装协议数据单元与数据封装/拆封拆封:（APDU，PPDU，SPDU，分段，分组或包，分段，分组或包，帧，比特）帧，比特）nTCP/IP模型模型（网络接口层，网际层，传输（网络接口层，网际层，传输层，应用层）层，应用层）
