计算机网络课件：第二章 网络体系结构与网络协议.ppt

第二章 网络体系结构与网络协议
网络体系结构与网络协议是计算机网络技术中两个最基本的协议


1什么是网络协议
协议是一组控制数据交互过程的通信规则。这些规则明确的规定所交换数据的格式和时序。这些为网络数据交换制定的通信规则、约定与标准被称为“网络协议”
网络协议三个要素：
（1）语义：解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应
（2）语法：用户数据与控制信息结构与格式，以及数据出现的顺序
（3）时序：对事件发生顺序的详细说明
例：以下不属于协议组成要素的是（）
A 语义 B 语法 C时序 D 字符
协议是（）之间进行通信的规则或约定
A同一节点上下层 B不同节点 C相邻实体 D不同节点对等实体
2为什么要研究网络协议
每当一种新的网络服务出现时，必然要为这种服务 研究、制定与应用新的协议
邮政系统的信件发送与接收过程
、层次、接口与体系结构的基本概念
1协议
协议是一种通信规则
为一个特定系统制订的一组协议称为“协议栈”
2层次
邮政通信系统的层次：
（1）将覆盖全球邮政系统要实现的多个功能分配在不同的层次，每个层次对要完成的服务及实现的过程有明确的规定
（2）不同地区邮政系统具有相同的层次
（3）不同地区邮政系统的同等层具有相同的功能
（4）发件人投递邮件后，直到传递到收信人，他们享受邮政系统所提供的服务，但他们并不需要直到服务具体是由谁、采取什么方法实现的
（5）要求使用邮政系统的用户都要遵守信封书写、邮资支付、投递与收取方法的规定
3接口
接口是相邻层之间交换信息的连接点。理解接口的概念，需要注意以下几个问题:
（1）同一主机的相邻层之间存在着明确规定的接口，相邻层之间通过接口来交换信息
（2）低层通过接口向高层提供服务。

网络体系结构采用层次结构方法，具有以下优点：
（1）各层之间相互独立
（2）灵活性好
（3）易于实现和标准化



在制定计算机网络标准方面起很大作用的两大组织是国际电报与电话咨询委员会（CCITT）和国际标准化组织(ISO)。
1974年，ISO发布了著名的ISO/IEC7498标准，它定义了网络互联的7层框架，即开放系统互联(OSI)模型

注意的几个问题
（1）对开放含义的理解
（2）参考模型的概念
OSI参考模型定义了开放系统的层次结构、层次之间的关系，以及各层所包括的可能的服务

研究人员在制定OSI参考模型时主要参考了广域网技术
OSI将整个通信功能划分为7个层次，其层次划分的主要原则是
（1）网中各主机都具有相同的层次
（2）不同主机的同等层具有相同的功能
（3）同一主机内相邻层之间通过接口通信
（4）每层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务
（5）不同主机的同等层通过协议来实现同等层之间的通信

OSI参考模型结构包括以下7层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层
1物理层
注意问题
（1）物理层是OSI参考模型的最低层
（2）物理层利用传输介质为通信的主机之间建立、管理和释放物理连接，实现比特流的透明传输
（3）物理层的数据传输单元是比特
物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化，对传送的比特流来说，这个电路好像是看不见的。
例：在OSI层次体系结构中，实际通信是在（）实体间进行的
2数据链路层
（1）数据链路层的低层是物理层，相邻高层是网络层
（2）数据链路层在物理层提供比特流传输的基础上，通过建立数据链路连接，采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路
（3）数据链路层的数据传输单元是帧
在计算机网络中由于各种干扰的存在，物理链路是不可靠的。因此，这一层的主要功能是在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。该层通常又被分为介质访问控制（MAC）和逻辑链路控制（LLC）两个子层。
3网络层
（1）网络层相邻的低层是数据链路层，相邻的高层是传输层
（2）网络层通过路由选择算法为分组通过通信子网选择适当的传输路径，实现流量控制、拥塞控制与网络互联的功能
（3）网络