1、 计算机网络应用技术计算机网络应用技术 第第3 3章章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 本章要点本章要点 掌握掌握OSIOSI参考模型的结构和各层功能。参考模型的结构和各层功能。了解网络体系结构分类、功能特点。了解网络体系结构分类、功能特点。掌握掌握TCP/IPTCP/IP体系结构的层次和功能。体系结构的层次和功能。掌握掌握IPIP地址管理和子网划分的方法。地址管理和子网划分的方法。本章内容本章内容 3.1 基本概念 3.2 OSI模型 3.3 TCP/IP模型 3.4 IP地址管理和子网划分 3.5 IEEE802局域网参考标准OSI 3 3.2 2OSI模型简介模型简介1 1OSI参
2、考模型的主要特性参考模型的主要特性 2 2OSI参考模型的信息流动参考模型的信息流动3 3OSI参考模型各层功能参考模型各层功能4 41、OSI模型简介模型简介 1984年，国际化标准组织公布了OSI参考模型。它将整个网络的功能分为7个层次。网络传输介质网络传输介质2、OSI参考模型的主要特性参考模型的主要特性 它是一种将异构系统互连的分层结构，提供了控制互连系统交互规则的标准框架，定义抽象结构，并非具体实现的描述。对等层之间的虚通信必须遵守相应层的协议，如应用层协议、传输层协议、数据链路层协议等。相邻层间接口定义了基本操作和低层向上层提供服务。所有提供的公共服务是面向连接的(如线路交换)或无
3、连接的(存储转发交换)数据通信服务。3、OSI参考模型的信息流动参考模型的信息流动 主机A向主机B传送数据应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层比特流传输主机A主机B加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息4、OSI参考模型各层功能参考模型各层功能物理层物理层 在数据终端设备和数据电路端设备之间提
4、供数据传输在数据终端设备和数据电路端设备之间提供数据传输访问接口。访问接口。在通信设备之间提供有关的控制信号。在通信设备之间提供有关的控制信号。为同步数据流提供时钟信号，并管理比特传输率。为同步数据流提供时钟信号，并管理比特传输率。提供机械的电缆连接器（如连接器的插头、插座等）。提供机械的电缆连接器（如连接器的插头、插座等）。数据链路层数据链路层 在发送节点和接收节点之间进行可靠的、透明的数据在发送节点和接收节点之间进行可靠的、透明的数据传输，为网络层提供连接服务。传输单位是帧。传输，为网络层提供连接服务。传输单位是帧。数据链路层分为两个子层：介质访问控制数据链路层分为两个子层：介质访问控制M
5、ACMAC（Media Media Access ControlAccess Control）子层和逻辑链路控制）子层和逻辑链路控制LLCLLC（Logic LinkLogic LinkControlControl）子层。）子层。MAC MAC子层负责物理寻址和对网络介质的物理访问。子层负责物理寻址和对网络介质的物理访问。LLC LLC子层建立和维护网络设备间的数据链路连接，负责子层建立和维护网络设备间的数据链路连接，负责本层中的流量控制和错误纠正。本层中的流量控制和错误纠正。MAC子层的具体功能子层的具体功能1.链路管理。有传输时建立数据链路连接；结束传链路管理。有传输时建立数据链路连接；结
6、束传输时释放数据链路连接。输时释放数据链路连接。2.成帧。将要发送的数据分割成帧，以此为单位进成帧。将要发送的数据分割成帧，以此为单位进行数据的发送、接收、应答和校验。行数据的发送、接收、应答和校验。3.差错控制。在接收端对收到的数据帧进行差错校差错控制。在接收端对收到的数据帧进行差错校验。验。4.流量控制。流量控制方案有发送等待方法、预约流量控制。流量控制方案有发送等待方法、预约缓冲法。缓冲法。LLC子层的服务子层的服务1、无确认的无连接服务、无确认的无连接服务 无需建立数据链路连接，不进行差错控制和流量无需建立数据链路连接，不进行差错控制和流量控制。控制。2、有确认的无连接服务、有确认的无
7、连接服务 在接收端进行差错检验，并向发送端给出接收情在接收端进行差错检验，并向发送端给出接收情况的应答。发送端根据情况做出相应的处理（如况的应答。发送端根据情况做出相应的处理（如重发）。重发）。3、有确认的面向连接的服务、有确认的面向连接的服务 分建立连接、数据传输、拆除连接三个阶段。分建立连接、数据传输、拆除连接三个阶段。要进行差错控制并做出相应的应答。要进行差错控制并做出相应的应答。三种服务的简单比较三种服务的简单比较数据链路层协议数据链路层协议面向面向数据链路规程数据链路规程以字符集的一个子集来执行通信控制功能。（如以字符集的一个子集来执行通信控制功能。（如ASCII码码）STX02（A
8、SCII码）码）表示报文文本的开始表示报文文本的开始 ETX03（ASCII码）码）表示报文文本的结束表示报文文本的结束ENQ05（ASCII码）码）询问，请求回答询问，请求回答ACK06（ASCII码）码）确认，响应请求确认，响应请求报文有数据报文和控制报文两种报文有数据报文和控制报文两种面向面向数据链路规程数据链路规程 特点：特点：以位来定位各个字段，而不是用控制字符。高级数据链路控制规程HDLC（High-level Data Link Control）是IBM的面向比特型数据链路层协议。HDLC协议以帧为传输单位。帧结构如图所示：FFCSICAF 8 8n 8 0 16 8开始字段开始
9、字段 地址字段地址字段 控制字段控制字段 信息字段信息字段 校验字段校验字段 结束标志结束标志 HDLC协议规定了协议规定了3种类型的帧，即信息帧、管理帧和无编号种类型的帧，即信息帧、管理帧和无编号帧。信息帧用于数据传输。管理帧用于数据流控制，不包含帧。信息帧用于数据传输。管理帧用于数据流控制，不包含数据；无编号帧用于控制链路本身。数据；无编号帧用于控制链路本身。网络层网络层是通信子网与网络高层的界面。主要负责控制通信子网的操作，实现网络上不相邻的数据终端设备之间在穿过通信子网逻辑信道上的准确数据传输。网络层向传输层提供两种类型的服务数据报服务和虚数据报服务和虚电路服务。电路服务。网络层传送的
10、数据网络层传送的数据单位是分组或包单位是分组或包。分组运输涉及路由选。分组运输涉及路由选择、流量控制和拥塞控制。择、流量控制和拥塞控制。表示层表示层 基于基于ASCIIASCII码的计算机将信息码的计算机将信息“HELLO”HELLO”的的ASCIIASCII编码编码发送出去。但因为接收方使用发送出去。但因为接收方使用EBCDICEBCDIC编码，所以数据必编码，所以数据必须加以转换。因此，传送的是十六进制字符须加以转换。因此，传送的是十六进制字符48454C4C4F48454C4C4F，接收到的却是接收到的却是C8C5D3D3D6C8C5D3D3D6。基于ASCII码的计算机基于EBCDIC码的计算机网 络48454C4C4 FC8C5D3D3D6应用层还包含大量的应用协议，如虚拟终端协应用层还包含大量的应用协议，如虚拟终端协议（议（TelnetTelnet）、）、简单邮件传输协议（简单邮件传输协议（SMTPSMTP）、）、简单简单网络管理协议（网络管理协议（SNMPSNMP）、）、域名服务系统（域名服务系统（DNSDNS）和超和超文本传输协议（文本传输协议（HTTPHTTP）等。等。OSI数据封装与解封数据封装与解封小结小结
