计算机网络与通信-第3讲网络的体系结构要点课件.ppt

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1、计算机网络与通信,王玲jonas_,今日道,2,网络的体系结构,主要内容网络组织结构网络功能结构OSI/RM参考模型TCP/IP参考模型OSI/RM参考模型与TCP/IP参考模型比较,网络,WWW,网络组织结构,网络中的设备定义为结点 链路是网络中两个结点之间的连线，分成“物理链路”和“逻辑链路”两种。通路是网络中从发出信息的结点（源结点）到接收信息的结点（目的结点）之间的一系列结点和链路，是在网络中建立形成的一串结点到结点的链路。,网络组织结构,网络的子网结构,网络组织结构,1、总线型结构 2、星型结构 3、树型结构 4、环型结构 5、网状结构 6、混合型拓扑结构,相互通信的两个计算机系统必

2、须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。“分层”可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。,网络功能结构,计算机 1 向计算机 2 通过网络发送文件。可以将要做的工作进行如下的划分。第一类工作与传送文件直接有关。确信对方已做好接收和存储文件的准备。双方协调好一致的文件格式。两个计算机将文件传送模块作为最高的一层。剩下的工作由下面的模块负责。,网络功能结构,两个计算机交换文件,文件传送模块,计算机 1,计算机 2,文件传送模块,只看这两个文件传送模块好像文件及文件传送命令是按照水平方向的虚线传送的,把文件交给下层模块进行发送,把收到的文件交

3、给上层模块,文件传送模块,计算机 1,计算机 2,文件传送模块,只看这两个通信服务模块好像可直接把文件可靠地传送到对方,把文件交给下层模块进行发送,把收到的文件交给上层模块,通信服务模块,通信服务模块,再设计一个通信服务模块,文件传送模块,计算机 1,计算机 2,文件传送模块,通信服务模块,通信服务模块,网络接入模块,网络接入模块,通信网络,网络接口,网络接口,网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。,再设计一个网络接入模块,分层的好处,各层之间是独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。能促进标准化工作。,层数多少要适当,若层数太少，就会使每

4、一层的协议太复杂。层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。,协议体系(protocol architecture)协议：网络设备相互间通信时所遵守的规定。协议分层：为了降低设计的复杂度，增加网络的可扩展性，有利于新业务的导入。分层的原则：将相似的功能集中在同一层内，必要时可将层的功能再分成子块，层数不宜过多，以避免层间接口的开销变大。当功能差别较大时应分层处理。各层只对相邻的上下层定义接口。协议栈（protocol stack)：一个特定的系统所使用的一组协议（每一层一个或几个协议）,网络功能结构,层(layer)协议(protocol)服务(service或业务)接口

5、（interface)原语(primitive),层和协议的集合,层(layer)协议(protocol)服务(service或业务)接口（interface)原语(primitive),层和协议的集合,层(layer)协议(protocol)服务(service或业务)接口（interface)原语(primitive),第n层的通信规则和功能由该层的协议描述,层和协议的集合,层(layer)协议(protocol)服务(service或业务)接口（interface)原语(primitive),相邻上下层之间都有接口，接口定义下层向上层提供的服务。,层和协议的集合,层(layer)协议(p

6、rotocol)服务(service或业务)接口（interface)原语(primitive),服务由一组原语描述。如果协议位于操作系统中，则这些服务原语通常是一些系统调用。,层和协议的集合,数据单元的名称与关系,业务接入点SAP,协议数据单元PDU,N层的PDU=N层PCI+N层SDUN层的SDU=N+1层的PDU,协议控制信息PCI,PCI,PCI,PDU,业务数据单元SDU,服务（service),面向连接的服务：首先要在信源与信宿之间建立连接，然后在此连接上通信，最后拆除连接。非连接服务：将每个数据单元打包，在包头添加地址信息，每个数据包独自寻路，同一数据流的包可能经由不同的路径到达

7、目的地，到达的顺序也可能颠倒。,服务原语分为4种类型：请求(request):一个实体请求做某项服务指示(indication)：一个实体被告知做某项服务响应(response)：一个实体发出响应证实(confirm)：请求得到响应原语一般都携带参数。证实型（confirmed）和非证实型（unconfirmed）服务的区别：证实型服务包含所有4种服务原语。非证实型服务只包含请求和指示2种服务原语。,服务原语（primitive),服务原语工作示意图,N+1层,N+1层,N层,request,indication,response,confirm,计算机A,计算机B,1 COENNCT.req

8、uest dial2 CONNECT.indication ring3 CONNECT.response pick up4 CONNECT.confirm ringing stops5 DATA.request say something6 DATA.indication hears voice7 DISCONNECT.request caller hangs up8 DISCONNECT.indication busy tone,服务原语工作示例,OS(Open System)开放系统，是按照开放的接口、服务和支持格式规范而实现的系统。它能使应用软件以最少的修改，实现在不同系统中的移植，能同

9、本地或远程中的应用实现相互操作，以方便用户以迁移的方式交互。开放系统具有可移植性、相互操作、交换一致性。OSI(Open System Interconnection)开放系统互连，是指计算机系统在网络中的互连性、互通性、互操作性。OSIE(Open System Interconnection Environment)开放系统互连环境，是由开放系统互连参考模型所定义的概念、元素、功能、协议和由此制定的标准的集合。开放系统互连是开放系统的子系统，但开放系统的革命性工作是从开放系统互连开始的，而开放系统的实现有赖于开放系统环境的建立。,OSI/RM模型,国际标准化组织（International

10、 Standard Organization)开放系统互连（Open System Interconnection),ISO-OSI模型,ISO-OSI模型,PDU:Protocol Data Unit 协议数据单元,帧,分组,物理层：缆线，信号的编码，网络接插件的电、机械接口,数据链路层：成帧，差错控制、流量控制，物理寻址，媒体访问控制,网络层：路由、转发，拥塞控制,传输层：为会话层提供与下面网络无关的可靠消息传送机制,会话层：负责建立（或清除）在两个通信的表示层之间的通信通道，包括交互管理、同步，异常报告。,表示层：在两个应用层之间的传输过程中负责数据的表示语法,应用层：处理应用进程之间所

11、发送和接收的数据中包含的信息内容。,TCP/IP四层参考模型,TCP/IP协议的基本概念,TCP/IP模型,TCP/IP模型,主机至网络层（或网络接口层），在TCP/IP模型中很少提及。,TCP/IP模型,互连网层：提供非连接的分组交换功能,TCP/IP模型,传输层：提供可靠的面向连接的传输层协议TCP和不可靠的非连接传输层协议UDP。,TCP/IP模型,应用层：向用户提供应用服务。如FTP，TELNET等,OSI与TCP/IP模型的比较,相同点：1.都是基于独立的协议栈概念。2.两者都有功能相似的应用层、传输层、网络层。,不同点：1.在OSI模型中，严格地定义了服务、接口、协议；在TCP/I

12、P模型中，并没有严格区分服务、接口与协议。2.OSI模型支持非连接和面向连接的网络层通信，但在传输层只支持面向连接的通信；TCP/IP模型只支持非连接的网络层通信，但在传输层有支持非连接和面向连接的两种协议可供用户选择。3.TCP/IP模型中不区分、甚至不提起物理层和数据链路层。,应用层,传输层,网络层,表示层,会话层,数据链路层,物理层,7654321,OSI 的体系结构,应用层,网络接口层,网际层 IP,(各种应用层协议如TELNET,FTP,SMTP 等),传输层(TCP 或 UDP),TCP/IP 的体系结构,无连接分组交付服务,传输服务(可靠或不可靠),TCP/IP 的三个服务层次,

13、OSI与TCP/IP模型的比较,本讲小结 主要介绍了OSI七层模型与TCP/IP四层体系结构的内容，我们应当主要注意两者之间的区别：1、OSI引入了服务、接口、协议、分层的概念，TCP/IP正是借鉴了OSI的这些概念建模的 2、OSI先有模型，后有协议，TCP/IP则相反 3、OSI现有标准后实践，TCP/IP则相反 4、OSI 花了很长时间的标准化，而同时TCP/IP已经被广泛使用 5、OSI 太复杂，TCP/IP简单却并不全面，要替代TCP/IP很难,38,计算机网络的定义。从逻辑上可分成哪两个组成部分计算机网络的分类标准分别有哪些。写出按地域，拓扑结构的具体分类。按地域分类时写出相应的英文简称计算机网络的发展经历了哪几个阶段计算机网络的硬件系统和软件系统的组成是什么OSI七层参考模型分别是哪七层，并写出相应的英文标识TCP/IP的参考模型是什么，对OSI七层参考模型与TCP/IP的参考模型作比较写出SAP、SDU、PDU、PCI、IDU的中英文写出物理层的主要功能,作业,