第1章-网络协议概述.ppt

网 络 协 议 第1章 网络协议概述 主要内容 1.1 计算机网络概述 1.2 网络协议新的时代需求 1.3 网络体系结构 1.4 网络协议定义 1.5 因特网的标准化工作 计算机学科发展的一个特征： 应用驱动 计算机网络： 应用和工程→技术→科学 理论和方法： 体系结构与协议，协议开发 自主计算机的互连集合 An interconnected collection of autonomous computers Computer Network Andrew S. Tanebaum 非独立自治性的情况 如果一台计算机带多台终端和打印机，这种系统通常被称为多用户系统。 由一台主控制机带多台从控机构成的系统，是主从式系统。 1.1.1网络拓扑结构 网络拓扑结构一般指网络中计算机、线缆或通信信道以及其他组件的物理布局 局域网的拓扑 1.1.2计算机网路的分类 按覆盖范围分类 按交换方式 按拓扑结构 按传输技术 等等 由局域网和广域网组成互联网 1.1.4 计算机网络的功能 网络的功能 1.2网络协议新的时代需求 “三网融合”中的三网是指以因特网Internet为代表的数字通信网、以电话网（包括移动通信网）为代表的传统电信网和以有线电视为代表的广播电视网。 三网代表现代信息产业中三个不同行业，即电信业、计算机业和有线电视业的基础设施。 三网融合 三网融合是一种广义的、社会化的说法，在现阶段它并不意味着电信网、计算机网和有线电视网三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。其表现为技术上趋向一致，网络层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖，业务层上互相渗透和交叉，应用层上趋向使用统一的IP协议，在经营上互相竞争、互相合作，朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起，行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。 非计算机网络的ALL IP转型 分层结构的现实模型：空中旅行的组织 网络体系层次结构的五个特点 （各层之间）独立性。某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层通过层间的接口所提供的服务。 灵活性。当某层发生变化（技术原因），只要接口关系保持不变，该层的上下层均不受影响，甚至取消该层。 可分割性。各层都可以采用最合适的技术实现。 易实现和可维护性。庞大的系统变得较小和易处理的部分。 可标准化性。每层功能和服务标准化成为可能。 20世纪70’s-至今 不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力 各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是其基础 网络体系结构标准化--OSI参考模型 1.3.3 计算机网络体系结构的定义 对于复杂的网络系统，为能合理地组织网络的结构，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需要解决的问题： 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、协议和层间接口的集合被称为计算机网络体系结构。 换句话说：体系结构包括三个内容：分层结构与每层的功能，服务与层间接口，协议。 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 （1）层次结构方法的优点 计算机通信是一个复杂的过程，相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。 ?“分层”可以将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。 独立性强——耦合程度低 上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务—黑箱方法。 适应性强 只要服务和接口不变，每层的实现方法可任意改变。 易于实现和维护 把复杂的系统分解成若干个涉及范围小、功能简单的子单元： 使系统的结构清晰，实现、调试和维护变得简单和容易。 使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块。 （2）网络体系结构的分层原理 基本概念： 实体：任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程。 对等层：两个不同系统的同级层次。 对等实体：分别位于不同系统对等层中的两个实体 接口：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的操作及下层对上层的服务。 服务：某一层及其以下各层的一种能力，通过接口提供给其相邻上层。 协议：通信双方在通信中必须遵守的规则。 基本概念： 网络体系结构：网络体系结构是从体系结构的角度来研究和设计计算机网络体系，其核心是网络系统的逻辑结构和功能分配定义。 网络体系逻辑构件