《计算机网络教学》ch概述.ppt

* 提出背景——计算机网络的复杂性、异质性 多种通信媒介——有线、无线?? 不同种类的设备——主机、路由器、交换机、复用设备、?? 不同的操作系统——Unix、Windows ?? 不同的软/硬件、接口和通信约定（协议） 不同的应用环境——固定、移动?? 不同种类业务——分时、交互、实时?? 宝贵的投资和积累——有形、无形?? 用户业务的延续性——不允许出现大的跌宕起伏 它们互相交织，形成了非常复杂的系统应用环境。 1.3.1 协议层次 * 对于复杂的网络系统，用什么方法能合理地组织网络的结构，以达到： 结构清晰 简化设计与实现 便于更新与维护 较强的独立性和适应性 解决：分而治之！ 一个生活中的例子： 1.3.1 协议层次 * 哲学家-翻译-秘书结构 * 哲学家-翻译-秘书结构 消息 选择语言 选择传真 * 哲学家-翻译-秘书结构 消息 选择语言 选择传真 一系列的步骤 层次的观点： 每层实现一种特定的服务 通过自己内部的功能 依赖自己的下层提供的服务 * 哲学家-翻译-秘书结构 消息 选择语言 选择传真 每层都向上一层提供特定的服务 每层都把实现服务的细节对上一层屏蔽 一方的第n层与另一方的第n层对话 对应层的实体称为对等体 对话中用到的规则和约定统称为第n层协议 每层都通过接口享受下一层提供的服务 * 问题： 两个哲学家之间、两个翻译之间，他们是在直接通信吗？ 翻译、秘书各向谁提供什么样的服务？ 一方的哲学家与翻译、翻译与秘书之间的接口改变对另一方有影响吗？ 一方换翻译/秘书对通信有影响吗？ 消息 选择语言 选择传真 哲学家-翻译-秘书结构 * 1.3.1 协议层次 举例2：邮政特快专递模型 * 层次化方法在其它领域的应用 程序设计 把一个大的程序分解为若干个层次的小模块来实现，如操作系统，抽象数据类型、数据封装及面向对象程序设计。 邮政系统 邮递员、邮政分局、邮政总局、邮政运输 银行系统 物流系统 ?? * 1.3.1 协议层次 分层的好处 每一层不需要知道下一层是如何实现的，只需要知道层间的接口和所提供的服务 当某一层协议发生改变时不影响上下层协议 结构上分开，各层可采用最适合的技术 易于实现和维护 促进标准化 * 计算机网络体系结构的定义 计算机网络中也采用了分层方法。——把复杂的问题划分为若干个较小的、单一的局部问题，在不同层上予以解决。 网络的层次结构方法要解决的问题： 网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？（分层与功能） 各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？（服务与接口） 通信双方的数据传输要遵循哪些规则？（协议） * 计算机网络中，层和协议的集合被称为计算机网络体系结构。 换句话说：体系结构包括两个内容：分层结构与每层的协议。 每层实现的细节和层间的接口规范并不属于网络体系结构的内容。 最早的网络体系结构源于IBM的SNA； 其它的网络体系结构还有DEC的DNA等 由国际化标准组织ISO制定的网络体系结构国际标准是OSI/RM； 实际中应用最广泛的是TCP/IP体系结构 事实上的标准 计算机网络体系结构的定义 * 协议 人际交流的协议: 人类之间 “现在几点了?” “10点.” … 说明发送的消息 … 说明接收到某消息后所应采取的行动 … 说明动作的次序 通信协议: 计算机之间 网络中所有的通信活动都是由协议所控制 协议： 定义网络实体间发送和接收报文的格式、顺序以及当传送和接收消息时应采取的行动。（语义、语法和时序） * 人相互交流的协议和通信协议之间的对比 Hi Hi What’s the time? 2:00 请求连接 传送文件：xxxxx.xxx 文件 time 连接确认 * 通信协议的三要素 语义 对协议中各协议元素的含义的解释，例如： 在HDLC协议中，标志Flag(7EH)表示报文的开始和结束 在BSC协议中，SOH(01H)表示报文的开始，STX(02H)表示报文正文的开始，ETX(03H)表示报文正文的结束 语法 协议元素与数据的组合格式，即报文格式。例如： 时序 通信过程中，通信双方操作的执行顺序和规则 Flag Address Ctrl Data FCSS Flag SOH HEAD STX TEXT ETX BCC BSC HDLC * 确认 释放连接 释放确认 释放确认 连接确认 数据 连接请求 连接确认 t t 时序例 释放连接 数据传输 建立连接 * 1.3.1 协议层次 协议 计算机网络的同等层次中，通信双方进行信息交换时必须遵守的规则和约定 第n层协议 一台机器上的第n层与另一台机器上的第n层进行对话，对话中用到的规则和约定合起来称为第n层协议 * 1.3.1 协议层次 对等体 不同机器里包含对应层的实体，对等体用协议进行通信 接