计算机网络技术基础-第4版-尚晓航-第3章 计算机网络协议与体系结构.pptx

“十二五”职业教育国家级规划教材计算机网络技术基础（第4版）主编：尚晓航高等教育出版社 第一篇 网络技术篇第3章 计算机网络协议与体系结构计算机网络技术基础（第4版）主编：尚晓航高等教育出版社本章学习目标：? 了解：计算机网络协议 了解：网络系统的分层体系结构 掌握：ISO的OSI七层参考模型 了解：网络的3个著名标准化组织 掌握：ARPA的TCP/IP四层模型了解：IPv6协议与编址技术3.1 网络协议3.1.1 协议的本质网络中的计算机之间进行通信时，的语言被称为“协议”。只有能够讲，而且可以理解这些“语言”的计算机才能在网络上与其他计算机彼此通信。从这个意义上讲，“协议”就是网络的本质。协议定义了网络上的各种计算机和设备之间相互通信、数据管理、数据交换的整套规则。3.1.2 协议的中心任务在计算机网络的一整套规则中，任何一种协议都需要解决语义、语法和定时的问题。1. 协议的语法（如何讲）问题2. 协议的语义（讲什么）问题3. 协议的定时（讲话次序）问题3.1.3 协议的功能和种类1. 协议的功能（1）分割与重组协议的“分割”功能将较大的数据单元分割成较小的数据包，其反过程为“重组”如图3-1所示。 图3-1 分割与重组3.1.3 协议的功能和种类（2）寻址协议的“寻址”功能使得设备彼此识别，同时可以进行路径选择，如图3-2。图3-2 路径选择3.1.3 协议的功能和种类（3）封装与拆装协议的“封装”功能是指在数据单元（数据包）的始端或者末端增加控制信息，其相反的过程是“拆装”，如图3-3。 图3-3 数据封装与拆装3.1.3 协议的功能和种类（4）排序图3-4 排序3.1.3 协议的功能和种类（5）信息流控制协议的流量控制功能是指在信息流过大时，所采取的一系列措施，如图3-5示。 图3-5 信息流控制3.1.3 协议的功能和种类（6）差错控制（7）同步（8）干路传输（9）连接控制2. 协议的分类（1）标准或非标准协议（2）直接或间接协议（3）整体的协议或分层的结构化协议3.2 计算机网络体系结构3.2.1 计算机网络体系结构工作流程计算机网络体系结构的工作流程与图3-6所示的邮政系统的工作流程十分相似。图3-6中，清楚地表明了信件发送和接收的过程，以及怎样利用邮政系统来发送和接收信件。在图3-6所示的邮政系统中，将发信端和收信端从上到下分为A、B、C、D四个层次。3.2 计算机网络体系结构1. 发送端（发件人所在地区）在“发信人端”是按照从上至下，即A→B→C→D的顺序进行处理的。在每一层，都是按照本层和下层联系的要求，依次封装成新的邮包，并加入本层特有的标签；之后，再传递到下一层指定的位置。2. 接收端（收件人所在地区）在接收端是按照由下至上，即D→C→B→A，的顺序进行处理的。在每一层，都是依次拆封收到的包装，完成本层应当完成的功能。 图3-6 邮政系统中信件传递工作过程示意图3.2 计算机网络体系结构这种分层体系结构的最大优点是层与层相互独立。而且每层无须知道其他层次的功能；改变某一层的功能不会影响其他层的工作。3.2.2 计算机网络体系结构概述1.层次化体系结构中的几个基本概念（1）协议（protocol）（2）层次（layer）（3）接口（interface）3.2 计算机网络体系结构（4）层次性模型结构一个功能完备的计算机网络系统，采用了层次性结构；每层都会包含一个或多个协议。为此，我们将网络层次性结构模型与各层次协议的集合定义为计算机网络的体系结构。（5）实体（Entity）实体通常是通信时能发送和接收信息的具体的软硬件设施。3.2 计算机网络体系结构（6）数据单元（Data Unit）在OSI参考模型的不同结点内的对等层传送的是相同名称的数据包。这种网络中传输的数据包，被称为“数据单元”。由于每一个层次完成的功能不同，处理的数据单元的大小、名称和内容也就不相同，如，帧、分组、报文等；另外，数据单元不同，地址的类型也不相同，如，物理（MAC）地址、IP地址、端口号等。3.2 计算机网络体系结构2.网络体系结构的研究意义与划分原则① 各层之间相互独立。② 结构上独立分割。③ 灵活性好。④ 易于实现和维护。⑤ 有益于标准化的实现。。3.3 ISO的七层参考模型3.3.1 OSI七层参考模型的层次划分原则与功能1. OSI参考模型的基本知识国际标准化组织（ISO）颁布的开放系统互连参考模型（OSI/RM），即七层网络通信模型。OSI/RM体系结构七层模型从上到下依次为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层，参见图3-7。图3-7 OSI/RM网络模型的结构示意图3.3.1 OSI七层参考模型的层次划分原则与功能2.OSI参考模型的层次划分原则① 网络中各结点都划分为7个相同的层次结构。②