1、 大学计算机基础大学计算机基础 金可音金可音 欢迎学生使用欢迎学生使用计算机网络原理计算机网络原理计算机与通信学院School of Computer and Communication第一章第一章 概论概论(2)第二讲第二讲 网络层次体系结构网络层次体系结构 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院上讲小结（快速提问上讲小结（快速提问1）上讲的重点是什么？上讲的重点是什么？计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院上讲要点复习（快速提问上讲要点复习（快
2、速提问2）简述网络的定义简述网络的定义 简述网络的主要功能简述网络的主要功能 什么是什么是Internet？internet?电路交换的特点、优缺点电路交换的特点、优缺点 什么是存储交换什么是存储交换 分组交换的思想，优缺点分组交换的思想，优缺点 网络的逻辑构成网络的逻辑构成 网络的主要分类：网络的主要分类：LAN,WAN 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院本讲预习情况（快速提问本讲预习情况（快速提问2）日常生活中日常生活中“层次结构层次结构”举例举例 网络五层体系结构含哪五层网络五层体系结构含哪五层 什么是协议什么
3、是协议 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院第二讲第二讲 计算机网络体系结构（计算机网络体系结构（1.7）学习、分析网络的重要基础学习、分析网络的重要基础所以是重点所以是重点 开始学习时比较抽象开始学习时比较抽象所以是难点所以是难点本节是课程的重点和难点之一 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院教材相关目录教材相关目录1.7 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构1.7.1 计算机网络体系结构的形成计算机网络体系结构的形成1.7.2 协议与划
4、分层次协议与划分层次1.7.3 具有五层协议的体系结构具有五层协议的体系结构1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点实体、协议、服务和服务访问点1.7.5 TCP/IP 的体系结构的体系结构 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院第二讲第二讲 计算机网络体系结构（计算机网络体系结构（1.7）1.网络划分层次的必要性网络划分层次的必要性(1.7.1)2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构(1.7.3)3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语(1.7.4)4.TCP/IP的体系结构的体系结构（自学自学1.7
5、.5）讲课内容安排 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院1.网络划分层次的必要性网络划分层次的必要性(1.5.2)解决复杂问题的重要方法之一：系统方法解决复杂问题的重要方法之一：系统方法将复杂系统将复杂系统分解为多个简单、独立的小问题分解为多个简单、独立的小问题（子（子系统），分而治之系统），分而治之每个子系统完成一项具体任务，易于研究和处理每个子系统完成一项具体任务，易于研究和处理 分而治之的二类方法：分而治之的二类方法：模块化：软件的模块化模块化：软件的模块化层次化：各个局部问题是单向层次关系层次化：各个局部问题是
6、单向层次关系 例，生产汽车：汽车厂买轮胎，轮胎厂买橡胶，例，生产汽车：汽车厂买轮胎，轮胎厂买橡胶，下层（轮胎厂）为上层（汽车厂）提供服务下层（轮胎厂）为上层（汽车厂）提供服务 上层的工作建立在下层工作的基础之上，上层的工作建立在下层工作的基础之上，上层利用（调用）下层，实现新的功能。上层利用（调用）下层，实现新的功能。层次化的方法 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院1.网络划分层次的必要性网络划分层次的必要性(1.5.2)例例1，酒店如何提供服务：，酒店如何提供服务：种菜、养猪、杀猪、种菜、养猪、杀猪、？实际情况实际
7、情况 厨师买火腿厨师买火腿 火腿厂买猪火腿厂买猪 猪场养猪猪场养猪 层次结构实例n 下层为上层服务下层为上层服务n 上层调用下层，为最终用户提供更好的服务上层调用下层，为最终用户提供更好的服务种养业种养业加工业加工业酒店酒店上层调用下层上层调用下层 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院1.网络划分层次的必要性网络划分层次的必要性(1.5.2)硬件及其语言硬件及其语言（实际机器）（实际机器）操作系统操作系统（第一层虚拟机器）（第一层虚拟机器）高级语言高级语言/DBMS （第二层虚拟机器）（第二层虚拟机器）应用程序应用程序
8、（第三层虚拟机器）（第三层虚拟机器）硬硬 件件操作系统操作系统高级语言高级语言应用程序应用程序 硬硬 件件操作系统操作系统高级语言高级语言 硬硬 件件操作系统操作系统 硬硬 件件例2 计算机系统的层次化 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院Question give some examples of hiberarchy structure.计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院1.网络划分层次的必要性网络划分层次的必要性(1.5.2)例3 邮局
9、系统的层次结构运输科运输科分拣局分拣局门市部门市部运输科运输科分拣局分拣局门市部门市部车车 队队株洲株洲 北京北京运输层运输层分拣层分拣层应用层应用层 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院分层的特点 低层：先实现简单的功能低层：先实现简单的功能 高层：调用低层的功能，增加新的功能，高层：调用低层的功能，增加新的功能，逐层加强，获得更好的功能和效率逐层加强，获得更好的功能和效率 优点举例简单性：每一层都完成一个独立功能，简单性：每一层都完成一个独立功能，简化系统的分析、实现。简化系统的分析、实现。透明性：高层不必关心低层
10、内部的实现细节透明性：高层不必关心低层内部的实现细节灵活性：每层提供标准的接口，当修改低层的灵活性：每层提供标准的接口，当修改低层的 实现方法时，不必修改其它层，实现方法时，不必修改其它层，易于维护和扩充易于维护和扩充。计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院计算机网络是复杂的系统，计算机网络是复杂的系统，也采用层次体系结构也采用层次体系结构 1969：ARPAnet，采用采用了了分层的思想：分层的思想：ARM (ARPAnet Reference Model)1973：TCP/IP参考模型参考模型美国国防部，四层（由美国
11、国防部，四层（由ARM发展而来）：发展而来）：应用层、传输层、网际层和网络接口层应用层、传输层、网际层和网络接口层 1974：SNA（System Network Architecture,IBM)七层：端点用户、网络可寻址部件服务、数据流控制、七层：端点用户、网络可寻址部件服务、数据流控制、传送控制、通信控制、数据链路、物理传送控制、通信控制、数据链路、物理 1975：DNA(Digital Network Architecture，DEC)五层：应用、网络服务、转送、数据链路控制、物理五层：应用、网络服务、转送、数据链路控制、物理 1983：ISO OSI/RM（Open System I
12、nterconnection/Reference Model)七层：七层：应用、表示、会话、传输、网络、数据链路和物理应用、表示、会话、传输、网络、数据链路和物理网络体系结构的形成网络体系结构的形成(1.5.1)计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院第二讲第二讲 计算机网络体系结构（计算机网络体系结构（1.7）1.网络划分层次的必要性网络划分层次的必要性(1.7.1)2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构(1.7.3)3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语(1.7.4)4.TCP/IP的体系结构的体系
13、结构（自学自学1.7.5）讲课内容安排 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构(1.5.3,p27)五层模型：五层模型：结合结合TCP/IP和和OSI/RM的优点的优点 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 介质：传送信号的物理通路介质：传送信号的物理通路 信道：传输介质及二端的数据通信设备信道：传输介质及二端的数据通信设备DCE：数据通信设备，如：数据通信设
14、备，如MoDem，收发器，收发器比较，比较，DTE：数据终端设备（即：入网设备）数据终端设备（即：入网设备）信道信道计算机计算机DTEDCE 传输介质传输介质DCE计算机计算机DTE2.1 物理层（PHL：Physical Layer）计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 目的：不同厂家的的入网设备与不同信道可以目的：不同厂家的的入网设备与不同信道可以方便地连接（提供信道对计算机系统的独立性方便地连接（提供信道对计算机系统的独立性)物理层协议（又称为物理层标准）：物理层协
15、议（又称为物理层标准）：入网设备入网设备DTE与通信子网的信道的与通信子网的信道的DCE的连接标准的连接标准 （注：物理层协议不是信道的标准）（注：物理层协议不是信道的标准）信道信道入网设备入网设备（DTE）(计算机计算机)DCE 传输介质传输介质DCE入网设备入网设备（DTE）(计算机计算机)物理物理层协议层协议 物理物理层协议层协议物理层 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院五层原理性体系结构物理层五层原理性体系结构物理层物理层接口物理层接口物理层接口物理层接口信信 道道上层用户上层用户上层用户上层用户上层看到的模
16、型（简化的示意图）标准化标准化标准化标准化 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 物理层标准包括：物理层标准包括：机械特性、电气特性、功能特性、规程特性机械特性、电气特性、功能特性、规程特性 例，例，RS 232：机械特性：机械特性：25针，针距，针，针距，电气特性：用电气特性：用515V表示表示1，-15-5V表示表示0功能特性：如功能特性：如2号针的作用：发送数据号针的作用：发送数据规程特性：各个信号的时序关系规程特性：各个信号的时序关系如，如，DTE发送前，将发送前
17、，将p4ON，DCE将将P5ON，DTE将数据送将数据送P2物理层标准的四个特性 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 问题之一：发收双方如何知道一次数据传输的结束问题之一：发收双方如何知道一次数据传输的结束数据链路层：定义起止标志等控制信息，封装成帧数据链路层：定义起止标志等控制信息，封装成帧帧：一次传输的数据帧：一次传输的数据 问题之一：出错了怎么处理？问题之一：出错了怎么处理？数据链路层：无差错接受：数据链路层：无差错接受：凡是接收端提交给用户的帧都没有传输差错凡是
18、接收端提交给用户的帧都没有传输差错 发送前，计算校验码发送前，计算校验码 发送时，同时发送校验码发送时，同时发送校验码 接收时，按同样规则计算校验码接收时，按同样规则计算校验码如果出错，则丢弃，否则提交。如果出错，则丢弃，否则提交。数据链路层数据链路层在可能出差错的链路上在可能出差错的链路上实现相邻二点之间实现相邻二点之间“无差无差错接受错接受”的通信的通信，为上层用户提供一条可控制的逻辑链路。，为上层用户提供一条可控制的逻辑链路。2.2 数据链路层（data link layer）计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院
19、五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 实通信：实际的数据传送过程实通信：实际的数据传送过程物理层物理层链路层链路层物理层物理层链路层链路层信信 道道上层用户上层用户上层用户上层用户二层网络的实通信组帧组帧解帧解帧用户数据用户数据用户数据用户数据数据链路层数据链路层看到的看到的逻辑信道逻辑信道效验码效验码 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院五层原理性体系结构数据链路层五层原理性体系结构数据链路层链路层接口链路层接口链路层接口链路层接口逻辑信逻辑信 道道通信程序通信程序通信程序通信程序上层看到的模型（简化的示意图
20、）无差错接受无差错接受 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 问题之一问题之一：二台主机不直接相连，如何通信：二台主机不直接相连，如何通信交换设备主机A通信线路AAR1BDER2R3R4Cn 网络层作用网络层作用：实现不相邻的二台计算机的通信：实现不相邻的二台计算机的通信n 主要功能之一主要功能之一：路由选择（确定数据传送的路径）：路由选择（确定数据传送的路径）2.3 网络层网络层(network layer)计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生
21、使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 路由器路由器R1根据目的地址根据目的地址E选择选择经过经过R2到到E的路径，的路径，(相邻二点之间的通信交给数据链路层完成）相邻二点之间的通信交给数据链路层完成）AR1BDER2R3R4Cn 路由器路由器R2根据目的地址根据目的地址E选择选择经过经过R4到到E的路径的路径n 路由器路由器R4根据目的地址根据目的地址E选择到计算机选择到计算机E的路径的路径网络层 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五
22、层的网络体系结构,p27 实通信实通信：数据实际传输的过程：数据实际传输的过程物理层物理层链路层链路层网络层网络层物理层物理层链路层链路层网络层网络层信信 道道发送程序发送程序物理层物理层链路层链路层网络层网络层接收程序接收程序物理层物理层链路层链路层信信 道道路由器路由器三层网络的实通信路由选择路由选择路由选择路由选择 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院五层原理性体系结构网络层五层原理性体系结构网络层网络层接口网络层接口网络层接口网络层接口逻辑信逻辑信 道道上层用户上层用户上层用户上层用户上层看到的模型（简化的示意
23、图）不相邻站点间通信不相邻站点间通信高层将下面各层看作一个逻辑信道：高层将下面各层看作一个逻辑信道：“逻辑信道逻辑信道”可以把数据送到目的主机，可以把数据送到目的主机，不必知道是如何送到的。不必知道是如何送到的。计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 可靠通信可靠通信：按原序送达、每位不错、不丢、不重复按原序送达、每位不错、不丢、不重复 问题：问题：接收方运行多个程序，数据传给哪个程序？接收方运行多个程序，数据传给哪个程序？网络传输出错网络传输出错(不可避免不可避免)，怎么
24、办？，怎么办？传输层的主要作用传输层的主要作用（功能）：（功能）：实现不同主机上实现不同主机上两个进程之间两个进程之间的的通信通信（进程寻址）（进程寻址）实现实现可靠通信可靠通信 发送方，计算校验码，发送时，同时发送校验码发送方，计算校验码，发送时，同时发送校验码 接收方，按同样规则计算校验码接收方，按同样规则计算校验码如果出错，则请发送方重传，否则提交如果出错，则请发送方重传，否则提交2.4 传输层传输层(transport layer)计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院五层原理性体系结构传输层五层原理性体系结构传
25、输层传输层接口传输层接口传输层接口传输层接口逻辑信逻辑信 道道上层用户上层用户上层用户上层用户上层看到的模型（简化的示意图）进程间可靠通信进程间可靠通信高层将下面各层看作一个逻辑信道：高层将下面各层看作一个逻辑信道：逻辑信道能把数据可靠地传送到目的主机上的进逻辑信道能把数据可靠地传送到目的主机上的进程程 不必知道是如何做到可靠传输的。不必知道是如何做到可靠传输的。计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27物理层物理层链路层链路层网络层网络层物理层物理层链路层链路层网络层网络层信
26、信 道道发送程序发送程序物理层物理层链路层链路层网络层网络层接收程序接收程序物理层物理层链路层链路层信信 道道路由器路由器传输层传输层传输层传输层四层网络的实通信进程间可靠通信进程间可靠通信 (虚通信虚通信)计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 注意注意：只在只在端系统端系统中有传输层中有传输层网络网络交换设备交换设备中不需要传输层。中不需要传输层。AR1BDER2R3R4C交换设备交换设备端系统端系统通信线路通信线路 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿
27、 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 应用程序传输数据需要对网络编程，为了简化这些应用应用程序传输数据需要对网络编程，为了简化这些应用程序的设计，程序的设计，应用层提供一组服务，每种服务提供一种应用层提供一组服务，每种服务提供一种网络应用网络应用，如，如电子邮件、电子邮件、WWW浏览、文件传送、远程登浏览、文件传送、远程登录等录等2.5 应用层应用层(application layer)计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院五层原理性体系结构应用层五
28、层原理性体系结构应用层逻辑信逻辑信 道道上层看到的模型（简化的示意图）应用程序间通信应用程序间通信应用层接口应用层接口应用程序应用程序P1,P2,PnQ1,Q2,Qn应用程序应用程序应用层接口应用层接口 高层将下面各层看作一个逻辑信道高层将下面各层看作一个逻辑信道如，如，email用户将下面各层看作看作一个邮件传输用户将下面各层看作看作一个邮件传输的逻辑信道的逻辑信道 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院思考题思考题 请同学自行分析五层网络实通信的过程请同学自行分析五层网络实通信的过程 计算机网络原理计算机网络原理 金
29、可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27层次层次主要功能主要功能主要作用主要作用物理层物理层提供计算机与信道的提供计算机与信道的接口接口方便地实现计算机与信道的连接方便地实现计算机与信道的连接数据链数据链路层路层组帧、透明传输、组帧、透明传输、差错检测等差错检测等在有差错的物理线路上实现相邻二在有差错的物理线路上实现相邻二台计算机的台计算机的“无差错接受无差错接受”通信通信网络层网络层路由（确定数据传送路由（确定数据传送的路径）的路径）实现不相邻的二台计算机的通信实现不相邻的二台计算机的通信传输层传输层确定
30、收信的进程；确定收信的进程；可靠通信可靠通信实现不相邻二台计算机的二个程序实现不相邻二台计算机的二个程序（进程）之间的通信（进程）之间的通信应用层应用层应用程序与网络之间应用程序与网络之间的接口的接口使应用程序调用网络功能更方便使应用程序调用网络功能更方便五层功能小结五层功能小结 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构,p27 低层：先实现简单的通信低层：先实现简单的通信 高层：调用低层的功能，增加新的功能，获得更高层：调用低层的功能，增加新的功能，获得更好的通信，得到更好的逻辑信
31、道好的通信，得到更好的逻辑信道高层将下面各层看作一个虚拟的信道，在此基础高层将下面各层看作一个虚拟的信道，在此基础上实现性能更好的通信上实现性能更好的通信逐层加强，实现二个应用程序间高效、可靠通信逐层加强，实现二个应用程序间高效、可靠通信小结：分层的思想分层的思想 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.计算机网络的五层原理性体系结构计算机网络的五层原理性体系结构 下层为上层提供下层为上层提供“透明透明”的服务的服务“透明透明”的含义：的含义：某一个实际存在的事物看起来却好像不存在某一个实际存在的事物看起来却好像不存在
32、。例如：例如：物理层透明地传送比特流物理层透明地传送比特流：数据链路层不必了解信号编码和通信技术数据链路层不必了解信号编码和通信技术(见第二章见第二章)，任任意组合的比特流都可以在链路上传送。意组合的比特流都可以在链路上传送。数据链路层的透明传输数据帧数据链路层的透明传输数据帧：网络层不必了解数据链路层采取了什么措施实现透明传输，网络层不必了解数据链路层采取了什么措施实现透明传输，什么样的比特组合都能够在链路上可靠传送。什么样的比特组合都能够在链路上可靠传送。应用层透明地传送报文应用层透明地传送报文：应用程序看不见应用层以下的数据通信的细节。应用程序看不见应用层以下的数据通信的细节。小结：小结
33、：分层的特点透明性分层的特点透明性 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院2.计算机网络的五层原理性体系结构计算机网络的五层原理性体系结构 透明性透明性：高层不必关心低层的内部的实现细节：高层不必关心低层的内部的实现细节第第n层屏蔽了以下各层层屏蔽了以下各层 第第n1层只需看到第层只需看到第n层提供的服务层提供的服务（只要考虑如何使用第（只要考虑如何使用第n层）层）将通信的复杂性与用户隔离将通信的复杂性与用户隔离小结：小结：分层的特点透明性分层的特点透明性（续）（续）计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿
34、欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院分层的优点分层的优点 单向性单向性:下层不能调用上层。（区别，模块化：可以双向调用）下层不能调用上层。（区别，模块化：可以双向调用）简单性简单性：每一层完成一个独立功能，简化网络的分析、设计、实现、测试和维每一层完成一个独立功能，简化网络的分析、设计、实现、测试和维护。有利于从整体上清晰地认识、理解复杂的网络。护。有利于从整体上清晰地认识、理解复杂的网络。独立性独立性：各层是独立的，在考虑本层功能的实现时，不需要知道其他层次是如各层是独立的，在考虑本层功能的实现时，不需要知道其他层次是如何实现的，各层可以用最恰当的技术实现本层的功能。何
35、实现的，各层可以用最恰当的技术实现本层的功能。灵活性灵活性：结构上可分割开，每层提供标准的接口，修改低层的算法，只要接口结构上可分割开，每层提供标准的接口，修改低层的算法，只要接口不变，不必修改其它层，易于实现、维护和扩充不变，不必修改其它层，易于实现、维护和扩充。促进标准化促进标准化：对每一层的功能都做精确的说明，所以标准化程度高。对每一层的功能都做精确的说明，所以标准化程度高。小结：分层的特点分层的特点 p26 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院第二讲第二讲 计算机网络体系结构（计算机网络体系结构（1.7）1.网
36、络划分层次的必要性网络划分层次的必要性(1.7.1)2.五层的网络体系结构五层的网络体系结构(1.7.3)3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语(1.7.4)4.TCP/IP的体系结构的体系结构（自学（自学1.7.5）讲课内容安排 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语(1.5.4)目前常用的是目前常用的是TCP/IP参考模型参考模型 本课程的有些术语来自：本课程的有些术语来自：ISO OSI/RM 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿
37、文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语 实系统实系统：一个能执行信息处理或传送的自治整体：一个能执行信息处理或传送的自治整体如：主机、交换机如：主机、交换机 通信实体通信实体(简称简称实体实体entity)：实系统的某层中，可以收、发数据的硬件或软件实系统的某层中，可以收、发数据的硬件或软件进程。进程。对等实体对等实体：位于二个实系统中的、同一层的、在：位于二个实系统中的、同一层的、在一个通信任务中的对应的二个通信实体。一个通信任务中的对应的二个通信实体。计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎
38、学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语-协议协议 计算机网络协议计算机网络协议(Network Protocol)，简称协议。，简称协议。请理解实际意义：请理解实际意义：位于二个系统中的、同一层的、在一个通信任务中位于二个系统中的、同一层的、在一个通信任务中相互通信的二个实体（软件或硬件）相互通信的二个实体（软件或硬件）共同遵守的规共同遵守的规则则 例例网络层对等实体：网络层对等实体：IP协议协议传输层可靠通信的对等实体：传输层可靠通信的对等实体：TCP协议协议 协议协议(protocol)（重点）（重点）计算机网络原理计
39、算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语PDU PDU：二个对等实体之间一次传送的数据单元二个对等实体之间一次传送的数据单元。例：用户传输一个长文件例：用户传输一个长文件 用户：是一个用户：是一个PDU 网络层：将其分为多个分组，即：多个网络层：将其分为多个分组，即：多个PDU。类比类比1：运输：运输 用户运输用户运输1000吨煤，对用户，这是一个吨煤，对用户，这是一个PDU 运输公司，运输公司，200车运完，一车是一个车运完，一车是一个PDU。类比类比2：邮政：邮政 门市部的门市部
40、的PDU是一封信是一封信 分拣局的分拣局的PDU是一袋信是一袋信 车队的车队的PDU是一个邮包是一个邮包协议数据单元协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语PDU(信信+信封信封)邮袋邮袋)+邮包邮包 门市部运输科分拣局 门市部运输科分拣局信信封信信封(信信+信封信封)+邮袋邮袋株洲株洲北京北京信信邮局系统层次结构的邮局系统层次结构的“协议数据单元协议数据单元”计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文
41、鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院各层各层PDU的名称的名称报文：报文：应用层的应用层的PDU报文段：报文段：传输层传输层的的PDU分组：分组：网络层网络层的的PDU(也称为也称为“包包/数据报数据报”)帧：帧：数据链路层的数据链路层的PDU比特流：比特流：物理层的物理层的PDU 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语 类似：信信纸（内容）信封（控制信息）类似：信信纸（内容）信封（控制信息）张三：张三：你好！你好！1 2 3 4 5 6
42、1 0 0 0 8 4收信人地址收信人地址发信人地址发信人地址张三张三 收收信的内容信的内容有收发信人地址邮编的信封有收发信人地址邮编的信封信信PDU的一般格式的一般格式 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语 PDU data PCIData：用户数据用户数据(为上层用户传送的数据为上层用户传送的数据)PCI：协议控制信息协议控制信息接收方地址、校验码、数据长度等接收方地址、校验码、数据长度等 如，数据链路层的如，数据链路层的PDUPDU格式：格式：PCI 分为二
43、部分：帧头、帧尾分为二部分：帧头、帧尾PDU的一般格式的一般格式 PCIdataPCI1 dataPCI2 其它个层的其它个层的PDU（PCI又称为包头、报文头又称为包头、报文头）：）：计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语网络层次体系结构的有关术语 LSA DA DataPCIDataDataPCIPCI传输层交来的报文段传输层交来的报文段L:分组总长度分组总长度SA:源站源站IP地址地址DA:目的站目的站IP地址地址例：例：IP中的中的PDU格式格式 计算机网络原理计算机网络原理 金可音
44、金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院 data 物理层物理层链路层链路层网络层网络层传输层传输层物理层物理层链路层链路层网络层网络层传输层传输层应用层应用层应用层应用层物理信道物理信道发送程序发送程序接收程序接收程序H5 data_5 H4 data_4 H3 data_3 01111110 比特流比特流 01111110发送过程发送过程H2 data_2 T2虚虚通信：通信：实通信：实通信：虚通信、协议数据单元、实通信 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院协议三个要素协议三个要
45、素，p25 语法语法Syntax：所交换的数据与控制信息的结构；所交换的数据与控制信息的结构；即：协议数据单元的格式即：协议数据单元的格式 语义语义Semantics：语法各成分的含义语法各成分的含义需要发出何种控制信息，需要发出何种控制信息，完成何种动作完成何种动作做出何种响应，等；做出何种响应，等；同步同步/时序时序/定时定时Timing：事件的实现顺序事件的实现顺序物理层：各信号间的关系物理层：各信号间的关系其它层：各帧、分组间的关系，速度匹配，排序其它层：各帧、分组间的关系，速度匹配，排序 (学习具体协议后加深理解学习具体协议后加深理解)计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿
46、文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语服务网络层次体系结构的有关术语服务 服务服务：本层提供的、上层用户所看到的功能：本层提供的、上层用户所看到的功能 协议协议：本层为提供服务的实现规则：本层为提供服务的实现规则 （上层用户看不见本层的协议）（上层用户看不见本层的协议）如，如，网络层提供的服务：源主机到目标主机的通信。网络层提供的服务：源主机到目标主机的通信。网络层协议：如何转发数据等规则网络层协议：如何转发数据等规则 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院服务与协
47、议服务与协议网络层接口网络层接口网络层接口网络层接口逻辑信逻辑信 道道上层用户上层用户上层用户上层用户服务：不相邻站点间通信服务：不相邻站点间通信网络层网络层网络层网络层协议：协议：IP转发规则转发规则 计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院服务服务(N)服务服务:第第n层层实体提供给第实体提供给第n+1层的服务；层的服务；服务提供者：提供服务的实体，第服务提供者：提供服务的实体，第n层层实体。实体。服务用户：接收服务的实体，第服务用户：接收服务的实体，第n+1层层实体。实体。计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,
48、文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院服务服务 一层可以向上层提供多种服务一层可以向上层提供多种服务如，传输层提供：如，传输层提供：可靠的通信服务，可靠的通信服务，TCP协议协议不保证可靠的通信服务，不保证可靠的通信服务，UDP协议协议 服务数据单元服务数据单元SDU(Service Data Unit)：服务提供者为服务用户服务一次所交换的数据服务提供者为服务用户服务一次所交换的数据。计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院3.网络层次体系结构的有关术语接口（网络层次体系结构的有关术语接口（
49、Interface）邮政的挂号信邮政的挂号信协议：发信人与收信人之间的规则（信的书写规则）协议：发信人与收信人之间的规则（信的书写规则）源邮局与目的邮局间的规则（信袋的规则）源邮局与目的邮局间的规则（信袋的规则）接口：客户与邮局之间的规则（挂号单）接口：客户与邮局之间的规则（挂号单）邮局与车队之间的规则邮局与车队之间的规则 网络体系结构中二层之间的接口：网络体系结构中二层之间的接口：同一实系统中相邻两层实体交互所遵循的规则同一实系统中相邻两层实体交互所遵循的规则是相邻二层的界面，低层通过接口向高层提供服务；是相邻二层的界面，低层通过接口向高层提供服务；区别：区别：协议协议(“水平的水平的”规则
50、规则)：不同实系统中两个对等实体通信时所遵守的规则不同实系统中两个对等实体通信时所遵守的规则接口接口(“垂直的垂直的”规则规则)：同一实系统中同一实系统中相邻两层实体交互相邻两层实体交互的规则的规则 只要接口不变，各层服务的实现方法不影响上层的工作。只要接口不变，各层服务的实现方法不影响上层的工作。计算机网络原理计算机网络原理 金可音金可音,文鸿文鸿 欢迎学生使用欢迎学生使用 计算机与通信学计算机与通信学院院接口的描述接口的描述 服服务访问点务访问点SAP：解决如何标识服务用户解决如何标识服务用户 服务原语服务原语：解决服务用户与服务提供者如何交互解决服务用户与服务提供者如何交互 接口数据单元
