1、计算机网络技术第一章 计算机网络概论第三节 网络体系结构的基本概念（覆盖教材节内容）基本要求 理解网络体系结构的基本概念与含义； 理解协议、层次与接口； 掌握参考模型 ； 掌握参考模型 ； 1234一、网络体系结构与网络协议邮政系统的信件处理过程 目的：通信 工作方式：分工（分层） 协同：各司其职（规则）邮政系统和计算机网络系统相似之处 层次结构 完善的工作流程和接口标准接口协议层次层次（） 处理复杂问题的基本方法：将很多功能分配在不同层次，对每个层次的服务及流程有明确规定； 不同的系统具有相同的层次；不同系统的同等层具有相同的功能； 不同系统的最低层之间存在着“物理”通信 不同系统的对等层次
2、之间存在着“虚拟”通信 高层使用低层提供的服务时，不需要知道低层服务的具体实现方法。接口（） 接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点； 同一结点的相邻层之间存在明确规定的接口，低层通过接口向高层提供服务； 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个系统的工作。网络协议（ ）为网络中数据交换而制定的规则、约定与标准；网络协议的要素：语义：控制信息的意义、动作与响应；语法：数据、控制信息的结构与格式；时序：事件的实现顺序；实现一种网络应用通常需要制定一组协议，称为协议栈或协议族（ ）。语义表示要做什么？语法表示要怎么做？时序表示要什么时候做？相邻两层之间的关
3、系 层层层层层层层协议层协议层协议层协议层协议层协议对等实体对等实体交换服务原语交换服务原语交换服务原语交换服务原语（服务数据单元）（服务数据单元）（服务访问点）单位（协议数据单元）单位（协议数据单元）单位（协议数据单元）单位（协议数据单元）（协议数据单元）（协议数据单元）层间接口层间接口不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定；网络体系结构（ ）网络层次结构模型与各层协议的集合。整个系统被分解为若干个易于处理的部分；各层都可以采用最合适的技术来实现；各层之间相对独立，高层只需知道下层能够提供的服务，而无需知道低层的服务如何实现。每层的功能与提供的服务都有精确说明，因此有利于促进协议的标准化
4、。二、参考模型的基本概念 年，定义了网络互连层框架 开放系统互连()参考模型 参考模型定义开放系统的层次结构、层次之间的相互关系与各层包括的服务， 是对网络内部结构精炼的概括与描述。并不是标准，而是制定标准时使用的概念性框架广域网结构与参考模型关系的示意图参考模型七层结构 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 标准采用三级抽象： 体系结构（） 服务定义（ ） 协议规范（ ）参考模型七层结构 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层利用传输介质实现比特序列的传输。参考模型七层结构 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层采用差错控制与流量
5、控制方法，使得有差错的物理线路变成无差错的数据链路。参考模型七层结构 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层实现路由选择、分组转发与拥塞控制等功能，为“分组”传输选择“最佳”的路由。参考模型七层结构 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层向高层用户提供可靠的“端端（）”通信服务，向高层屏蔽下层数据通信的具体细节。参考模型七层结构 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层维护两个通信计算机之间的进程通信，管理数据交换。参考模型七层结构 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层处理两个通信的计算机系统的数据表示方式，完成数
6、据的格式变换、加密与解密、压缩与恢复。参考模型七层结构 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层为应用软件提供多种网络服务，例如文件服务、数据库服务、电子邮件与其它服务等。环境的基本概念 研究参考模型时需要清楚它描述的范围，称为环境（ , ）。网络支持层用户支持层 硬件实现软件实现 环境中的数据传输的过程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使用模型的传输过程 机传输介质传输介质机数据数据报文报文报文报文报文报文报文报文分组分组帧帧物理层物理层比特序列比特
7、序列帧帧报文报文报文报文报文报文报文报文分组分组数据数据物理层物理层比特序列比特序列三、参考模型的基本概念参考模型的发展年定义最早的参考模型；协议一共出现了个版本，目前使用版本，网络层协议一般记作 ；版本的网络层协议记作，被称为下一代的协议( )。 协议的主要特点开放的协议标准；独立于特定的计算机硬件、特定的网络硬件、操作系统；可以运行在局域网、城域网与广域网，适用于网络互联；统一的网络地址分配方案，所有运行协议的设备都具有唯一的网络地址；标准化的应用层协议，可以提供多种可靠的网络服务。参考模型的层次结构参考模型与参考模型的层次对应关系参考模型各层的主要功能主机网络层参考模型的最低层，负责通过
8、网络发送和接收数据报；采取开放的策略，不规定使用哪种协议；体现协议体系的开放性、兼容性。互联网络层 处理来自传输层的数据发送请求； 根据分组目的地址处理接收的数据报； 处理互联网络的路由选择、流量控制与拥塞控制。协议是无连接的，提供“尽力而为( )”的网络分组传输服务；主要功能包括：传输层 负责在会话的进程之间建立和维护端端的连接，实现网络环境中分布式进程通信； 两种不同的协议： 传输控制协议（）：一种可靠的、面向连接、面向字节流的传输层协议； 用户数据报协议（）：一种不可靠的无连接传输层协议。应用层应用层基本的协议为：远程登录协议（）文件传输协议（）简单邮件传输协议（）域名系统（）实现网络设备名字到地址映射服务功能简单网络管理协议（）实现网络设备的监控与管理功能超文本传输协议（）实现服务功能应用层协议与传输层协议的关系应用层协议可以分为类：依赖协议的主要有、等；依赖协议的主要有、等；既依赖又依赖协议的主要有。一种建议的参考模型（实际网络） 本教材采纳一种简化的层次参考模型； 这种参考模型包括层，它比参考模型减少表示层与会话层，用数据链路层与物理层代替参考模型的主机网络层。数据链路层数据链路层5 应用层应用层4 传输层传输层3 网络层网络层2 数据链路层数据链路层1 物理层物理层 网络体系结构的基本概念与含义 协议、层次与接口 OSI参考模型 TCP/IP参考模型小结
