1、第三章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),3.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及OSI參考模型 3.2 TCP/IP參考模型,3.1.1 協(xié)議和體系結(jié)構(gòu),將多個(gè)不同地理位置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享，它們之間必須具有共同的語(yǔ)言，必須遵循某種約定的規(guī)則。 為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的相關(guān)規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定，就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素,語(yǔ)法 數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。 語(yǔ)義 需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。 規(guī)則 事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為什么要分層,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是復(fù)雜的，由多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更為復(fù)雜。 “分層”可將龐大而復(fù)雜的問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問(wèn)題，這

2、樣比較易于研究和處理。 易于管理。,網(wǎng)絡(luò)分層舉例,兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間要傳送一個(gè)文件，如何設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)？,協(xié)議分層,同樣，在制定協(xié)議時(shí)也要考慮到分層。 準(zhǔn)確地說(shuō)，協(xié)議是為對(duì)等實(shí)體之間的通信而制定的有關(guān)通信規(guī)則的集合。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)一般以垂直分層模型來(lái)表示。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次模型,n-1層協(xié)議,層次結(jié)構(gòu)的要點(diǎn),除在物理媒體上進(jìn)行的是實(shí)通信之外，其余各對(duì)等實(shí)體間進(jìn)行的都是虛通信。 對(duì)等層的虛通信必須遵循該層的協(xié)議。 在各層中，下層為上層服務(wù)，上層調(diào)用下層提供的服務(wù)。 每層的功能應(yīng)是明確的，并

3、且是相互獨(dú)立的。,網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層的的特點(diǎn),以功能劃分層次，下層為上層服務(wù)。 第n層上的實(shí)體在實(shí)現(xiàn)自身定義的功能時(shí)，只能使用第n-1層提供的服務(wù)。 第n層在向第n+1層提供的服務(wù)時(shí)，此服務(wù)不僅包含第n層本身的功能，還包含由下層(n-1層)服務(wù)提供的功能。 僅在相鄰層間有接口，且下層所提供服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)上一層完全屏蔽。,兩種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),OSI參考模型 TCP/IP參考模型,3.1.2 OSI參考模型,開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型OSI 是由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定的標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型。 “開(kāi)放”：表示能使任何兩個(gè)遵守該參考模型和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)進(jìn)行互連。,OSI的內(nèi)容,OSI包

4、括了： 體系結(jié)構(gòu) 服務(wù)定義 協(xié)議規(guī)范,OSI的體系結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)七層模型，用以完成進(jìn)程間的通信，并作為一個(gè)框架來(lái)協(xié)調(diào)各層標(biāo)準(zhǔn)的制定。 OSI的服務(wù)定義描述了各層所提供的服務(wù)，以及層與層之間的抽象接口和交互用的服務(wù)原語(yǔ)。 OSI各層的協(xié)議規(guī)范定義了應(yīng)當(dāng)發(fā)送何種控制信息及何種過(guò)程來(lái)解釋該控制信息。,OSI七層模型,應(yīng)用層 (Application Layer) 表示層 (Presentation Layer) 會(huì)話層 (Session Layer) 傳輸層 (Transport Layer) 網(wǎng)絡(luò)層 (Network Layer) 數(shù)據(jù)鏈路層 (Data Link Layer) 物理層 (Phys

5、ical Layer),OSI參考模型,OSI參考模型,OSI參考模型,OSI模型的七層也可以劃分為兩組：低層(13層)和高層(47層)。 第1-3層處理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的通信。 第4-7層處理數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目的地之間的端到端通信。,OSI參考模型,OSI模型的高層處理應(yīng)用程序問(wèn)題，并且通常只應(yīng)用在軟件上。 最高層應(yīng)用層是與終端用戶最接近的 OSI模型的低層是處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。物理層和?shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用在硬件和軟件上。 最底層，即物理層是與物理網(wǎng)絡(luò)媒介最接近的，并且負(fù)責(zé)在媒介上發(fā)送數(shù)據(jù)。,OSI模型中數(shù)據(jù)的傳送過(guò)程,1.發(fā)送方的進(jìn)程產(chǎn)生要被發(fā)送的數(shù)據(jù)。 2.數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)發(fā)送方各層從上到下傳遞到物理媒體。 3.數(shù)

6、據(jù)通過(guò)傳輸介質(zhì)被傳輸?shù)浇邮辗健?4.接收方將數(shù)據(jù)從下層向上層依次傳遞。 5.數(shù)據(jù)最后被交付給接收方的接收進(jìn)程。,OSI模型中數(shù)據(jù)的傳送過(guò)程,封裝,當(dāng)應(yīng)用層的程序產(chǎn)生要傳送的數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)被送入?yún)f(xié)議棧中由高層向底層傳輸 其中每一層對(duì)收到的數(shù)據(jù)都要增加一些首部信息(有時(shí)還要增加尾部信息，這都是控制信息)，這個(gè)過(guò)程就是封裝。 數(shù)據(jù)在各層依次被封裝后，在物理層被轉(zhuǎn)化成一連串比特流送入傳輸介質(zhì)。,應(yīng)用層首部,表示層首部,會(huì)話層首部,傳輸層首部,網(wǎng)絡(luò)層首部,首部 鏈路層,0111011011110,發(fā)送端,接收端,傳輸介質(zhì),物理層,物理層,0111011011110,解封裝,接收端接收到數(shù)據(jù)之后，在物理層將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成幀的形式交付給數(shù)據(jù)鏈路層； 然后依次往高層傳輸，在每層上解封該層的首部； 直到恢復(fù)出數(shù)據(jù)交付給應(yīng)用程序。,各層上首部的作用,首部：也叫報(bào)頭 各層首部中包含的信息各不相同。 常見(jiàn)的是一些傳輸控制信息、路由地址信息、協(xié)議信息、協(xié)議版