第三章-计算机网络体系结构-基本概念优秀PPT.ppt

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1、 计算机网络应用技术计算机网络应用技术 第第3 3章章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 本章要点本章要点 驾驭驾驭OSIOSI参考模型的结构和各层功能。参考模型的结构和各层功能。了解网络体系结构分类、功能特点。了解网络体系结构分类、功能特点。驾驭驾驭TCP/IPTCP/IP体系结构的层次和功能。体系结构的层次和功能。驾驭驾驭IPIP地址管理和子网划分的方法。地址管理和子网划分的方法。本章内容本章内容 3.1 基本概念 3.2 OSI模型 3.3 TCP/IP模型 3.4 IP地址管理和子网划分 3.5 IEEE802局域网参考标准基本概念基本概念基本概念基本概念 3 3.1.1网络协议网

2、络协议1 1协议的分层结构协议的分层结构 2 2选择通信协议的原则选择通信协议的原则 3 3接口和服务接口和服务 4 45 5数据单元数据单元6 6网络体系结构网络体系结构3.1基本概念基本概念基本概念基本概念 没有协议就没有网络，每一种计算机网络都有没有协议就没有网络，每一种计算机网络都有一套协议支持着。由于计算机网络的种类多，所以一套协议支持着。由于计算机网络的种类多，所以协议的种类也很多。协议的种类也很多。全部协议的目的和功能是一样的，都是保证网全部协议的目的和功能是一样的，都是保证网络上的信息能畅通无阻、精确无误地传输到目的地。络上的信息能畅通无阻、精确无误地传输到目的地。网络协议的重

3、要性：网络协议的重要性：1.网网络协议 3.1基本概念基本概念基本概念基本概念 什么是网络协议？什么是网络协议？网络协议就是使计算机网络能协同工作实现信息网络协议就是使计算机网络能协同工作实现信息网络协议就是使计算机网络能协同工作实现信息网络协议就是使计算机网络能协同工作实现信息交换和资源共享必需遵循某种相互都能接受的规则、交换和资源共享必需遵循某种相互都能接受的规则、交换和资源共享必需遵循某种相互都能接受的规则、交换和资源共享必需遵循某种相互都能接受的规则、标准或约定。标准或约定。标准或约定。标准或约定。网络协议的网络协议的3 3要素：语法、语义和同步要素：语法、语义和同步3.1基本概念基本

4、概念基本概念基本概念 语法（语法（Syntax）:规定通信双方规定通信双方“如何讲如何讲”，确定数据与限制信息的结构、格式、信号电同等，确定数据与限制信息的结构、格式、信号电同等，一般以二进制形式表示。一般以二进制形式表示。语义（语义（Semantics）:规定通信双方规定通信双方“讲什么讲什么”，确定协议元素的种类，即须要发出何种限制信息，确定协议元素的种类，即须要发出何种限制信息，完成何种动作及做出何种应答。完成何种动作及做出何种应答。同步（同步（Timing）:包括速度匹配和排序等，包括速度匹配和排序等，即事务实现依次的具体说明。即事务实现依次的具体说明。（1）协议分层结构）协议分层结构

5、 协议分层结构的思想是用一个模块的集合来完成协议分层结构的思想是用一个模块的集合来完成不同的通信功能，以简化设计的困难性。大多数的不同的通信功能，以简化设计的困难性。大多数的网络都依据层或级的方式来组织，每一层完成特定网络都依据层或级的方式来组织，每一层完成特定的功能，每一层都建立在它的下层之上。的功能，每一层都建立在它的下层之上。3.1基本概念基本概念基本概念基本概念 2.2.协议的分层结构协议的分层结构（2）层次结构的优点 各层之间相互独立，困难程度下降。各层之间相互独立，困难程度下降。结构上可分隔开结构上可分隔开:各层都可以接受最合各层都可以接受最合适的适的 技术来实现。技术来实现。易于

6、实现和维护易于实现和维护:系统已被分解为若干系统已被分解为若干个相个相 对独立的子系统。对独立的子系统。敏捷性好敏捷性好:一层发生变更其他各层不受一层发生变更其他各层不受影响影响 能促进标准化工作能促进标准化工作:每一层的功能及所每一层的功能及所供应的供应的 服务都有精确的说明。服务都有精确的说明。3.3.选择通信协议的原则选择通信协议的原则所选择的协议要与网络结构和功能相一所选择的协议要与网络结构和功能相一样。样。除特殊状况外，一个网络应当尽量只选除特殊状况外，一个网络应当尽量只选择一种择一种 通信协议。通信协议。每个版本的协议都有它最适合的网络环每个版本的协议都有它最适合的网络环境。境。两

7、台实现互连的计算机之间进行通信，两台实现互连的计算机之间进行通信，它们使它们使 用的通信协议必需相同。用的通信协议必需相同。4.4.接口和服务接口和服务 每一层中活动的元素称为实体。可以是软件，如进程，每一层中活动的元素称为实体。可以是软件，如进程，每一层中活动的元素称为实体。可以是软件，如进程，每一层中活动的元素称为实体。可以是软件，如进程，也可以是硬件，如芯片等。也可以是硬件，如芯片等。也可以是硬件，如芯片等。也可以是硬件，如芯片等。不同机器上位于同一层次、完成相同功能的实体。不同机器上位于同一层次、完成相同功能的实体。不同机器上位于同一层次、完成相同功能的实体。不同机器上位于同一层次、完

8、成相同功能的实体。实实实实 体体体体对等实体对等实体对等实体对等实体 正是通过接口和服务将各层的协议连接为整体，完成正是通过接口和服务将各层的协议连接为整体，完成网络通信的全部功能。网络通信的全部功能。在网络分层结构模型中，每一层为相邻的上一层所在网络分层结构模型中，每一层为相邻的上一层所在网络分层结构模型中，每一层为相邻的上一层所在网络分层结构模型中，每一层为相邻的上一层所供应的功能称为服务。供应的功能称为服务。供应的功能称为服务。供应的功能称为服务。服务是通过接口完成，在同一系统中相邻两层的实体进服务是通过接口完成，在同一系统中相邻两层的实体进服务是通过接口完成，在同一系统中相邻两层的实体

9、进服务是通过接口完成，在同一系统中相邻两层的实体进行交互的地方行交互的地方行交互的地方行交互的地方,通常称为服务访问点通常称为服务访问点通常称为服务访问点通常称为服务访问点SAPSAPSAPSAP（Service Access Service Access Service Access Service Access PointPointPointPoint）。每个）。每个）。每个）。每个SAPSAPSAPSAP都有个标识，称为端口（都有个标识，称为端口（都有个标识，称为端口（都有个标识，称为端口（PortPortPortPort）或套接字。）或套接字。）或套接字。）或套接字。服服服服 务务务务

10、接接接接 口口口口5.5.数据单元数据单元 上下层实体之间交换的数据传输单元称为数据单上下层实体之间交换的数据传输单元称为数据单元，数据单元分三种。元，数据单元分三种。协议数据单元协议数据单元1 1 接口数据单元接口数据单元2 2 服务数据单元服务数据单元3 3 协议数据单元（协议数据单元（PDU）协议数据单元（Protocol Data Unit）是在不同系统的对等层实体之间依据协议所交换的数据单位。n层的PDU通常表示为（n）PDU。协议数据单元包括该层用户数据和该层的协议协议数据单元包括该层用户数据和该层的协议协议数据单元包括该层用户数据和该层的协议协议数据单元包括该层用户数据和该层的协

11、议 限制信息（限制信息（限制信息（限制信息（PCIPCI，Protocol Control Protocol Control InformationInformation）接口数据单元（接口数据单元（IDU）接口数据单元（接口数据单元（接口数据单元（接口数据单元（IDUIDU）由两部分组成：一部分是经）由两部分组成：一部分是经）由两部分组成：一部分是经）由两部分组成：一部分是经过层间接口的过层间接口的过层间接口的过层间接口的PDUPDU本身，另一部分是接口限制信本身，另一部分是接口限制信本身，另一部分是接口限制信本身，另一部分是接口限制信息（息（息（息（ICIICI，Interface Con

12、trol InformationInterface Control Information）。）。）。）。ICIICI是对是对是对是对PDUPDU怎样通过接口的说明，仅怎样通过接口的说明，仅怎样通过接口的说明，仅怎样通过接口的说明，仅PDUPDU通过接口通过接口通过接口通过接口是有用。是有用。是有用。是有用。接口数据单元（接口数据单元（接口数据单元（接口数据单元（Interface Data UnitInterface Data Unit）是在同一系统的相邻两层实体通过接口所交换的数据单元。服务数据单元（服务数据单元（SDU）服务数据单元（服务数据单元（服务数据单元（服务数据单元（Servic

13、e Data UnitService Data Unit）是为了实现）是为了实现）是为了实现）是为了实现上一层实体恳求的功能，下层实体服务所需设置上一层实体恳求的功能，下层实体服务所需设置上一层实体恳求的功能，下层实体服务所需设置上一层实体恳求的功能，下层实体服务所需设置的数据单元。的数据单元。的数据单元。的数据单元。一个服务数据单元就是一个服务所要传送的逻辑一个服务数据单元就是一个服务所要传送的逻辑一个服务数据单元就是一个服务所要传送的逻辑一个服务数据单元就是一个服务所要传送的逻辑数据单位。数据单位。数据单位。数据单位。6.6.网络体系结构网络体系结构网络体系结构的概念网络体系结构的概念1

14、1 网络体系结构的功能网络体系结构的功能 2 2 网络体系结构的特点网络体系结构的特点 3 3网络体系结构的种类网络体系结构的种类4 4 网络体系结构的概念网络体系结构的概念计算机网络各层、对等进程通信的协议的集合称为计算机网络的体系结构(architecture)，它是计算机网络及其部件所应完成功能的比较精确的定义。从功能的角度描述计算机网络的结构。体系结构只定义网络及其部件通过协议应当完成的功能，不定义协议的实现细微环节和各层协议之间的接口关系。网络体系结构的功能网络体系结构的功能1、连接源节点和目的节点的物理传输线路，可以经过中间节点。2、每条线路两端的节点应当进行二进制通信。3、保证无差错的信息传送。4、多个用户共享一条物理线路。5、路由选择。网络体系结构的特点网络体系结构的特点1、以功能作为划分层次的基础。2、第N层的实体在实现自身定义的功能时，只能运用第N-1层供应的服务。3、第N层在向第N+1层供应的服务时，所供应的服务不仅包含第N层本身的功能，还包含由下层服务供应的功能。网络体系结构的种类网络体系结构的种类 网络体系结构分为开放式开放式和专用专用网络体系结构两种。ISO的OSI/RM美国国防部的TCP/IPIBM的SNADEC的DNA小结小结