1、3.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),主要內(nèi)容,3.1傳輸網(wǎng)絡(luò)中的信息交換技術(shù) 3.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò) 3.3光數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò) 3.4無(wú)線移動(dòng)數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò) 3.5無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),通信網(wǎng)絡(luò)的框架分類,傳送網(wǎng)一切通信網(wǎng)的基礎(chǔ) 用作傳送通道的網(wǎng)絡(luò)，一般架構(gòu)在交換網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和支撐網(wǎng)之下，用來(lái)提供信號(hào)傳送和轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)。 介質(zhì)實(shí)體是光纜光纖、銅線、信號(hào)放大器、SDH設(shè)備、衛(wèi)星等 信道與噪聲、差錯(cuò)控制、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、頻譜技術(shù)等,通信網(wǎng)絡(luò)的框架分類,傳送網(wǎng)一切通信網(wǎng)的基礎(chǔ) 語(yǔ)音網(wǎng)百年歷史，成就卓著 PSTN 固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng) 程控交換機(jī)、移動(dòng)基站、電話機(jī)、傳真機(jī)、手機(jī)、SIM卡等 A/DD/A轉(zhuǎn)換、交換原理、電話號(hào)碼管理、語(yǔ)音壓縮技術(shù)

2、等,通信網(wǎng)絡(luò)的框架分類,傳送網(wǎng)一切通信網(wǎng)的基礎(chǔ) 語(yǔ)音網(wǎng)百年歷史，成就卓著 數(shù)據(jù)網(wǎng)通信新貴，未來(lái)之星 用來(lái)傳送數(shù)據(jù)的，互聯(lián)網(wǎng)、DDN、幀中繼、食品業(yè)務(wù)等 路由器、交換機(jī)、防火墻、視頻終端、MCU 幀中繼技術(shù)、ATM技術(shù)、TCP/IP、流媒體、地址規(guī)劃等,通信網(wǎng)絡(luò)的框架分類,傳送網(wǎng)一切通信網(wǎng)的基礎(chǔ) 語(yǔ)音網(wǎng)百年歷史，成就卓著 數(shù)據(jù)網(wǎng)通信新貴，未來(lái)之星 支撐網(wǎng)默默無(wú)聞，鞠躬盡瘁 為了配合通信網(wǎng)正常工作而建立的信令網(wǎng)、智能網(wǎng)、同步網(wǎng)、營(yíng)帳系統(tǒng)、網(wǎng)管系統(tǒng)等 時(shí)鐘、七號(hào)信令系統(tǒng)、智能網(wǎng)系統(tǒng)、網(wǎng)管網(wǎng)等 同步技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件、網(wǎng)絡(luò)管理等,通信網(wǎng)絡(luò)的框架分類,傳送網(wǎng)一切通信網(wǎng)的基礎(chǔ) 語(yǔ)音網(wǎng)百年歷史，成就卓著 數(shù)據(jù)

3、網(wǎng)通信新貴，未來(lái)之星 支撐網(wǎng)默默無(wú)聞，鞠躬盡瘁 綜合網(wǎng)通信網(wǎng)中的混血兒 MSTP 以太網(wǎng)技術(shù)、IP、SDH NGN ATM網(wǎng)絡(luò) ASON,各種網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)關(guān)系,傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（network protocol） 通信協(xié)議（communication protocol） 協(xié)議軟件（protocol software）,3.2.1OSI參考模型 3.2.2TCP/IP協(xié)議 3.2.3數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用,3.2.1 OSI參考模型,1974年，美國(guó)的IBM公司宣布了它研制的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA (System Network Architecture)。現(xiàn)在它是世界上使用得相當(dāng)

4、廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。,為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互連，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1977年成立了專門(mén)機(jī)構(gòu)研究該問(wèn)題。不久，他們就提出一個(gè)試圖使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互連成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架，即著名的開(kāi)放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI/RM (Open Systems Interconnection Reference Model)，簡(jiǎn)稱為OSI。,OSI參考模型,ISO標(biāo)準(zhǔn) ISO：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，專門(mén)就一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成世界范圍的一致。 OSI：Open System Interconnection，開(kāi)放系統(tǒng)互連 RM：Reference Model，參考模型 目的 使兩個(gè)不同的系統(tǒng)能夠通信，而

5、不需要改變底層的硬件或軟件邏輯,ISO是一個(gè)組織，OSI是一個(gè)模型 OSI不是協(xié)議，是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念模型,關(guān)于開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM,只要遵循 OSI 標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。 在市場(chǎng)化方面 OSI 卻失敗了。 OSI 的專家們?cè)谕瓿?OSI 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)沒(méi)有商業(yè)驅(qū)動(dòng)力； OSI 的協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來(lái)過(guò)分復(fù)雜，且運(yùn)行效率很低； OSI 標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長(zhǎng)，因而使得按 OSI 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備無(wú)法及時(shí)進(jìn)入市場(chǎng)； OSI 的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個(gè)層次中重復(fù)出現(xiàn)。,兩種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),法律上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) OSI 并沒(méi)有得到市場(chǎng)的認(rèn)可。

6、 是非國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。 TCP/IP 常被稱為事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。,協(xié)議與劃分層次,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則。 這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問(wèn)題（同步含有時(shí)序的意思）。 為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(network protocol)，簡(jiǎn)稱為協(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)。 同步 ：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。,層次結(jié)構(gòu)的通信實(shí)例（1）,實(shí)例分析,甲乙公司都可以看作是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn) 經(jīng)理、助手和秘書(shū)是一個(gè)個(gè)的通

7、信實(shí)體 處于不同結(jié)點(diǎn)的相同層次的實(shí)體叫做對(duì)等實(shí)體 協(xié)議實(shí)際上是對(duì)等實(shí)體之間的通信規(guī)則的約定 比如兩個(gè)公司的秘書(shū)之間就有收發(fā)傳真、和普通信函的協(xié)議，高級(jí)助理之間都遵照標(biāo)準(zhǔn)公函的協(xié)議，經(jīng)理之間當(dāng)然也有協(xié)議。 各層向它上層提供服務(wù),層次結(jié)構(gòu)的通信類比,同層間需要約定規(guī)則協(xié)議,OSI分層原則,根據(jù)不同層次進(jìn)行抽象分層 每一層應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)定義明確的功能 每層功能的選擇應(yīng)當(dāng)有利于制訂網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 各層邊界的選擇應(yīng)建立減少跨過(guò)接口的通信量 層數(shù)應(yīng)足夠多，以避免不同功能混雜在同一層，但層數(shù)又不能太多，否則體系結(jié)構(gòu)過(guò)于臃腫。,OSI分層結(jié)構(gòu),OSI參考模型（1984年提出）,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層

8、,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,用戶支持層,網(wǎng)絡(luò)支持層,7,6,5,4,3,2,1,24,OSI模型 概述,應(yīng)用層 (高),會(huì)話層,表示層,應(yīng)用層,25,OSI 模式,數(shù)據(jù)流層,傳輸層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,物理層,應(yīng)用層 (高),會(huì)話層,表示層,應(yīng)用層,26,數(shù)據(jù)流層的作用,EIA/TIA-232V.35,例子,物理層,設(shè)備間接收或發(fā)送比特流 說(shuō)明電壓、線速和線纜等,27,802.3 / 802.2 HDLC,EIA/TIA-232V.35,例子,數(shù)據(jù)流層的作用,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀 用MAC地址訪問(wèn)介質(zhì) 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正,設(shè)備間接收或發(fā)送比特流 說(shuō)明電壓、線速和線

9、纜等,28,802.3 / 802.2 HDLC,EIA/TIA-232V.35,IP IPX,例子,數(shù)據(jù)流層的作用,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀 用MAC地址訪問(wèn)介質(zhì) 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正,設(shè)備間接收或發(fā)送比特流 說(shuō)明電壓、線速和線纜等,提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址,29,TCP UDP SPX,802.3 / 802.2 HDLC,EIA/TIA-232V.35,IP IPX,例子,數(shù)據(jù)流層的作用,傳輸層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)重傳前的錯(cuò)誤糾正,將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀 用MAC地址訪問(wèn)介質(zhì) 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正,設(shè)備間接收或發(fā)送比

10、特流 說(shuō)明電壓、線速和線纜等,網(wǎng)絡(luò)層,提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址,30,TCP UDP SPX,802.3 / 802.2 HDLC,EIA/TIA-232V.35,IP IPX,表示層,應(yīng)用層,會(huì)話層,例子,數(shù)據(jù)流層的作用,可靠或不可靠的數(shù)據(jù)傳輸 數(shù)據(jù)重傳前的錯(cuò)誤糾正,將比特組合成字節(jié)進(jìn)而組合成幀 用MAC地址訪問(wèn)介質(zhì) 錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)但不能糾正,設(shè)備間接收或發(fā)送比特流 說(shuō)明電壓、線速和線纜等,傳輸層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,提供路由器用來(lái)決定路徑的邏輯尋址,31,保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)分,Operating System/ Application Access Scheduling,傳輸

11、層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,物理層,會(huì)話層,應(yīng)用層作用,32,保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)分,數(shù)據(jù)表示 加密等特殊處理過(guò)程,ASCII EBCDIC JPEG,Operating System/ Application Access Scheduling,傳輸層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,物理層,例子,會(huì)話層,表示層,應(yīng)用層作用,33,保證不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)區(qū)分,用戶接口,數(shù)據(jù)表示 加密等特殊處理過(guò)程,傳輸層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,物理層,例子,會(huì)話層,表示層,應(yīng)用層,應(yīng)用層作用,定義 介質(zhì)類型 連接器類型 信令類型,Ethernet,802.3,V.35,物理層,EIA/TIA-232,1、物理層（physic

12、al layer）,（1）主要作用：實(shí)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)之間比特?cái)?shù)據(jù)流的透明傳送，盡可能屏蔽具體傳輸介質(zhì)和物理設(shè)備的差異。利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接(物理信道)，為數(shù)據(jù)鏈路層提供比特流服務(wù)。,物理層是所有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，主要關(guān)心的問(wèn)題有： 用多少伏特電壓表示“1”，多少伏特電壓表示“0”； 一個(gè)比特持續(xù)多少微秒； 是單工、半雙工還是全雙工； 最初的連接如何建立和完成，通信后連接如何終止 網(wǎng)絡(luò)接插件有多少針以及各針的用途。 信道的最大帶寬; 傳輸介質(zhì)（例如，是有導(dǎo)線的還是無(wú)導(dǎo)線的等）； 傳輸方式：是基帶傳輸還是頻帶傳輸，或者二者均可； 多路復(fù)用技術(shù)（FDM、TDM和WDM波分多路復(fù)用Wave-

13、length Division Multiplexing）; 等等。,（2）物理層的主要功能： 物理連接的建立、維持和拆除。 實(shí)體之間信息的按比特傳輸。 實(shí)現(xiàn)四大特性的匹配（機(jī)械特性、電氣特性、功能特性、規(guī)程特性）,Ethernet/802.3的物理層,集線器,多個(gè)主機(jī),主機(jī),10Base2細(xì)纜以太網(wǎng)10Base5粗纜以太網(wǎng),10BaseT雙絞線,物理層設(shè)備,集線器 中繼器 傳輸介質(zhì)連接器,常見(jiàn)物理組件,RJ-45插座 RJ-45頭,DB-25 到 DB-9 的轉(zhuǎn)換器,常見(jiàn)物理層設(shè)備,中繼器(repeater)和集線器(hub) 功能：連接相同的LAN網(wǎng)段；對(duì)從入口輸入的物理信號(hào)進(jìn)行放大和整形

14、，然后再?gòu)某隹谳敵觯ㄞD(zhuǎn)發(fā)）。 中繼器具有典型的單進(jìn)單出結(jié)構(gòu)。 集線器是多端口中繼器。集線器常見(jiàn)的端口規(guī)格有4口、8口、16口和24口等。如下圖所示：,A,B,C,D,物理層,所有設(shè)備在同一沖突域 所有設(shè)備在同一廣播域 所有設(shè)備共享相同的帶寬,集線器運(yùn)行在物理層,沖突域 廣播域,沖突 （collision）：在以太網(wǎng)中，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，從兩個(gè)設(shè)備發(fā)出的幀將會(huì)碰撞，在物理介質(zhì)上相遇，彼此數(shù)據(jù)都會(huì)被破壞 沖突域（collision domain）一個(gè)支持共享介質(zhì)的網(wǎng)段 廣播域 (broadcast domain)：廣播幀傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)范圍，一般是路由器來(lái)設(shè)定邊界（因?yàn)閞outer不轉(zhuǎn)發(fā)廣播）,

15、集線器：同一個(gè)沖突域,接入設(shè)備越多沖突機(jī)率越大 用CSMA/CD技術(shù),CSMA/CD技術(shù),載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè) CSMA/CD（carrier sense multiple access/collision detect)：一種介質(zhì)訪問(wèn)的控制方法，當(dāng)在同一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳送數(shù)據(jù)包時(shí)，不可避免的會(huì)產(chǎn)生沖突，而CSMA/CD機(jī)制就是用來(lái)解決這種沖突問(wèn)題,CSMA/CD工作原理,當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)想在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它首先檢查線路上是否有其他主機(jī)的信號(hào)在傳送：如果有，說(shuō)明其他主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)，自己則利用退避算法等一會(huì)再試圖發(fā)送；如果線路上沒(méi)有其他主機(jī)的信號(hào)，自己就將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，同時(shí)，不停

16、的監(jiān)聽(tīng)線路，以確信其他主機(jī)沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)，如果檢測(cè)到有其他信號(hào)，自己就發(fā)送一個(gè)JAM阻塞信號(hào)，通知網(wǎng)段上的其他節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送數(shù)據(jù)，這時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)也必須采用退避算法等一會(huì)再試圖發(fā)送。,CSMA/CD重要特性,使用 CSMA/CD 協(xié)議的以太網(wǎng)不能進(jìn)行全雙工通信而只能進(jìn)行雙向交替通信（半雙工通信） 每個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時(shí)間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性 這種發(fā)送的不確定性使整個(gè)以太網(wǎng)的平均通信量遠(yuǎn)小于以太網(wǎng)的最高數(shù)據(jù)率,定義 源和目標(biāo)的物理地址 與幀關(guān)聯(lián)的高層協(xié)議 (Service Access Point) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?幀順序 數(shù)據(jù)流控制 有向或無(wú)向連接,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,EIA/TIA-232

17、 v.35,Ethernet,Frame Relay,HDLC,802.2,802.3,2、數(shù)據(jù)鏈路層（Data link layer）,數(shù)據(jù)鏈路層,（1）主要任務(wù)是負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可靠傳輸，通過(guò)加強(qiáng)物理層傳輸原始比特的功能，使之網(wǎng)絡(luò)層表現(xiàn)為一條無(wú)錯(cuò)線路，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單元為幀。 主要關(guān)心： 成幀與拆幀。以幀（frame）為單位（產(chǎn)生幀、識(shí)別幀的邊界）； 差錯(cuò)控制； （流量控制（防止高速的發(fā)送方的數(shù)據(jù)將低速的接收方“淹沒(méi)”）。 廣播式網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層還要處理：如何控制對(duì)共享信道的訪問(wèn)等等。 （2）主要設(shè)備：交換機(jī) 網(wǎng)橋,每段有自己的沖突域 所有的段都在同一廣播域,數(shù)據(jù)鏈路層,或,1,2,3

18、,1,2,交換機(jī)和橋運(yùn)行在鏈路層,交換機(jī),每段有自己的沖突域 廣播信息向所有段轉(zhuǎn)發(fā),緩沖區(qū),交換,定義與指定協(xié)議相關(guān)聯(lián)的源和目標(biāo)邏輯地址 定義通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的路徑 多鏈路連接,網(wǎng)絡(luò)層,IP, IPX,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,EIA/TIA-232 v.35,Ethernet,幀中繼,HDLC,802.2,802.3,3、網(wǎng)絡(luò)層（Network layer）,（1）網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由，使發(fā)送站傳輸層所傳下來(lái)的數(shù)據(jù)能夠正確無(wú)誤地按地址送到目的站。網(wǎng)絡(luò)層的傳輸單元被稱為分組（或稱包）。 執(zhí)行路徑選擇算法，使分組在通信子網(wǎng)中有一條最佳路徑； 擁塞控制。防止子網(wǎng)中同時(shí)出現(xiàn)過(guò)多的分組而相互阻塞通路，形

19、成瓶頸； 記帳功能； 異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 主要設(shè)備：路由器 三層交換機(jī),路由表,目標(biāo)網(wǎng)絡(luò),端口,距離,1,2,4,S0,S0,E0,1,0,0,1.0,4.0,1.3,E0,4.3,S0,2.2,E0,2.1,S0,4.1,4.2,1.1,1.2,路由表,目標(biāo)網(wǎng)絡(luò),端口,距離,1,2,4,E0,S0,S0,0,0,1,邏輯地址提供分層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò) 需要的配置 利用配置信息來(lái)識(shí)別到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路徑,網(wǎng)絡(luò)層功能(續(xù)),路由器：運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)層,廣播信息控制 多點(diǎn)發(fā)送信息控制 路徑優(yōu)化 流量管制 邏輯尋址 提供WAN連接,路由器提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù),因特網(wǎng),家庭辦公用戶,分部,調(diào)制解調(diào)器 或 ISDN適配卡,移動(dòng)

20、用戶,公司總部,區(qū)分不同的上層應(yīng)用 建立應(yīng)用間的端到端連接 定義流量控制 為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠或不可靠的連接服務(wù),網(wǎng)絡(luò)層,IPX,IP,傳輸層,SPX,TCP,UDP,4、傳輸層（Transport layer）,（核心層）主要任務(wù)：負(fù)責(zé)端到端節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸和控制功能 。 傳輸層是OSI中承上啟下層，下三層面向網(wǎng)絡(luò)通信，確保信息準(zhǔn)確傳輸；上三層面向用戶主機(jī)，為用戶提供各種服務(wù)。 傳輸層不涉及中間轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，即與使用的網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。 主要功能：彌補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)質(zhì)量的不足，為會(huì)話層提供端-端的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。包括兩端主機(jī)之間的流量控制。,5、 會(huì)話層（ Session layer）,主要目的是組織和同步在

21、兩個(gè)通信的會(huì)話用戶之間的對(duì)話，并管理數(shù)據(jù)的交換。 會(huì)話層的功能是在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間建立、維護(hù)和釋放面向用戶的連接。會(huì)話連接的建立是在傳輸連接的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。,6、 表示層（Presentation layer）,主要用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。它包括數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)等功能。,7、 應(yīng)用層（Application layer）,應(yīng)用層是OSI的最高層，它為OSI模型以外的應(yīng)用程序提供服務(wù)。 應(yīng)用層中包含大量的、人們普遍需要的協(xié)議。如網(wǎng)絡(luò)虛擬終端（VT,Virtual Terminal、文件 傳輸、電子郵件、目錄服務(wù)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)等。 常用設(shè)備：網(wǎng)關(guān),網(wǎng) 關(guān)

22、,是一種充當(dāng)轉(zhuǎn)換重任的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備。在使用不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語(yǔ)言,甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關(guān)是一個(gè)翻譯器。與網(wǎng)橋只是簡(jiǎn)單地傳達(dá)信息不同，網(wǎng)關(guān)對(duì)收到的信息要重新打包，以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)也可以提供過(guò)濾和安全功能。大多數(shù)網(wǎng)關(guān)運(yùn)行在OSI 7層協(xié)議的頂層-應(yīng)用層。,OSI各層功能,向用戶提供接口和服務(wù),Application,Presentation,Session,Transport,Network,Data Link,Physical,信息轉(zhuǎn)換，包括信息壓縮、加密、與標(biāo)準(zhǔn)格式的轉(zhuǎn)換,建立、管理、中止會(huì)話,提供進(jìn)程間通信機(jī)制和保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?路由選擇、流量

23、控制、網(wǎng)絡(luò)互連,幀定位、檢錯(cuò)、糾錯(cuò)、流量控制、介質(zhì)訪問(wèn)控制,物理介質(zhì)、機(jī)械、電氣接口,PDU,PDU（protocol data unit):每一層使用自己層的協(xié)議和別的系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)層相互通信，協(xié)議層的協(xié)議在對(duì)等層之間交換的信息叫協(xié)議數(shù)據(jù)單元。 上層 : message transport layer : segment Network layer: packet Data-link layer: Frame Physical layer: bit,封裝與解封裝,封裝 （ encapsulate/encapsulation）：數(shù)據(jù)要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，要從高層一層一層的向下傳送，如果一個(gè)主機(jī)要傳送

24、數(shù)據(jù)到別的主機(jī)，先把數(shù)據(jù)裝到一個(gè)特殊協(xié)議報(bào)頭中，這個(gè)過(guò)程叫-封裝 封裝分為：切片和加控制信息 解封裝：上述的逆向過(guò)程,上層數(shù)據(jù),LLC 頭 + IP + TCP + 上層數(shù)據(jù),MAC 頭,IP + TCP +上層數(shù)據(jù),LLC 頭,TCP+上層數(shù)據(jù),IP 頭,上層數(shù)據(jù),TCP 頭,0101110101001000010,傳輸層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,表示層,應(yīng)用層,會(huì)話層,封裝過(guò)程,LLC 頭,IP 頭,FCS,FCS,上層數(shù)據(jù),LLC 頭 + IP + TCP + 上層數(shù)據(jù),MAC 頭,IP + TCP +上層數(shù)據(jù),LLC 頭,TCP+上層數(shù)據(jù),IP 頭,上層數(shù)據(jù),TCP 頭,01011

25、10101001000010,傳輸層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,表示層,應(yīng)用層,會(huì)話層,解封裝過(guò)程,數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程,通 信 介 質(zhì),應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)連路層,物理層,應(yīng)用層,表示層,會(huì)話層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)連路層,物理層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)連路層,物理層,通 信 介 質(zhì),傳輸層協(xié)議,會(huì)話層協(xié)議,表示層協(xié)議,應(yīng)用層協(xié)議,端系統(tǒng)A,端系統(tǒng)B,OSI參考模型,OSI參考模型7層的運(yùn)行方式 各層的數(shù)據(jù)單元,PDU: Protocol Data Unit，協(xié)議數(shù)據(jù)單元,OSI參考模型,網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的流動(dòng),主機(jī)A,主機(jī)B,7 6 5 4 3 2 1,7 6 5 4 3 2 1,Pac

26、ket,Frame,Bits,路由器,網(wǎng)絡(luò)1,網(wǎng)絡(luò)2,OSI參考模型,各層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 物理層：中繼器（Repeater）、集線器（Hub） 數(shù)據(jù)鏈路層：網(wǎng)橋（Bridge）、交換機(jī)（Switch） 網(wǎng)絡(luò)層：路由器（Router） 高層：網(wǎng)關(guān)（Gateway）,3.2.2 TCP/IP協(xié)議,常用的TCP/IP協(xié)議,TCP/IP參考模型,應(yīng)用層,傳輸層,互連層,網(wǎng)絡(luò)接口層,4,3,2,1,應(yīng)用層,表示層,會(huì)晤層,傳輸層,網(wǎng)絡(luò)層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,7,6,5,4,3,2,1,ISOOSI參考模型,TCP/IP參考模型,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),OSI模型和TCP/IP模型的比較,相似之處： 基于獨(dú)立

27、的協(xié)議棧概念 各層功能大體類似 差別： 層次的差別 OSI模型的協(xié)議、接口、服務(wù)概念明確 OSI參考模型先有模型，后有協(xié)議，沒(méi)有偏向于任何特定的協(xié)議；TCP/IP參考模型先有協(xié)議，模型實(shí)際上是對(duì)已有協(xié)議的表述。,OSI的問(wèn)題,時(shí)機(jī)問(wèn)題 網(wǎng)絡(luò)的概念與實(shí)現(xiàn)之間的周期太長(zhǎng) 技術(shù)問(wèn)題 結(jié)構(gòu)和功能過(guò)于復(fù)雜，有許多功能冗余 實(shí)現(xiàn)問(wèn)題 商業(yè)化的推動(dòng)不夠 政策問(wèn)題 OSI作為一種國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展進(jìn)程受很多政策性的影響,TCP/IP的問(wèn)題,抽象性 TCP/IP模型不能明確的區(qū)分服務(wù)、接口和協(xié)議，缺乏抽象性。 擴(kuò)展性 設(shè)計(jì)時(shí)缺乏模型考慮，可擴(kuò)展性較差，不適合描述TCP/IP模型之外的任何協(xié)議棧。 低層結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)接口層不是通常意義下的層，而是處于網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層的一個(gè)接口 不區(qū)分物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,TCP/IP的成功經(jīng)驗(yàn),有遠(yuǎn)見(jiàn)的政府不斷支持：1969 有企業(yè)參與和投入： MCI、IBM 、Qwest、CISCO 聯(lián)合協(xié)作的開(kāi)放式研究：IETF/RFC 教育和科研的示范網(wǎng)絡(luò)為起點(diǎn) 具有實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的研究特點(diǎn) ARPAnet、NSF、ANS、vBNS 簡(jiǎn)單實(shí)用的技術(shù)路線：TCP/IP,TCP/IP中的地址與層次關(guān)系,Process,TCP,UDP,IP and othe