3第三章计算机网络的层次化体系结构.ppt

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1、 第三章第三章 计算机网络体系结构计算机网络体系结构合肥工业大学管理学院合肥工业大学管理学院信息技术与工程管理研究所信息技术与工程管理研究所丁丁 勇勇4/5/20231计算机网络计算机网络本章主要内容本章主要内容3.1 3.1 3.1 3.1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构计算机网络体系结构计算机网络体系结构3.2 OSI/RM3.2 OSI/RM的基本概念的基本概念3.3 3.3 数据链路控制协议数据链路控制协议3.4 TCP/IP3.4 TCP/IP分层体系结构简介分层体系结构简介4/5/20232计算机网络计算机网络3.1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构1.1.计算机网络体系

2、结构的定义计算机网络体系结构的定义2.2.开放系统互连参考模型的制定开放系统互连参考模型的制定3.OSI3.OSI参考模型的层次结构参考模型的层次结构4.OSI4.OSI参考模型的各层的主要功能参考模型的各层的主要功能4/5/20233计算机网络计算机网络3.1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 1.1.计算机网络体系结构的定义计算机网络体系结构的定义计算机网络体系结构是计算机网络体系结构是指网络的层次结构和协议集合。指网络的层次结构和协议集合。分层次的体系结构分层次的体系结构分层思想分层思想：将一个难：将一个难以处理的复杂问题分以处理的复杂问题分解为若干较容易处理解为若干较容易处理的小问

3、题。的小问题。邮政通信：最高层是通信人层，双方必须对信的格式、内容达成共识；邮政通信：最高层是通信人层，双方必须对信的格式、内容达成共识；中间层为邮局层，提供不同的传递速率、保密级别的通信服务，对信中间层为邮局层，提供不同的传递速率、保密级别的通信服务，对信件进行分拣、包装、发送、投递和差错处理；下层为运输层，负责运件进行分拣、包装、发送、投递和差错处理；下层为运输层，负责运输管理，完成运输任务。将邮包准确、及时地交付对方邮局。输管理，完成运输任务。将邮包准确、及时地交付对方邮局。n各层之间相对独立各层之间相对独立n灵活性好灵活性好n结构上可以分割开，各层可以选择最合适的实现技术。结构上可以分

4、割开，各层可以选择最合适的实现技术。n易于实现和维护易于实现和维护n能促进标准化工作能促进标准化工作 分层结构的优点：分层结构的优点：4/5/20234计算机网络计算机网络3.1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构1.计算机网络体系结构的定义计算机网络体系结构的定义网络协议网络协议在网络中，为了进行数据通信而建立的规则、标准或约在网络中，为了进行数据通信而建立的规则、标准或约定称为网络协议。网络协议含有三个要素。定称为网络协议。网络协议含有三个要素。n语义：语义：构成协议的构成协议的协议元素协议元素的含义，的含义，不同类型的协不同类型的协 议元素规定了通信双方所要表达的不同内容。议元素规定了

5、通信双方所要表达的不同内容。n语法：语法：数据或控制信息的数据结构形式或格式。数据或控制信息的数据结构形式或格式。n时序：时序：事件的执行顺序。事件的执行顺序。网络协议网络协议实质上是计算机间通信时所使用的一种语言，它是实质上是计算机间通信时所使用的一种语言，它是计算机网络不可缺少的组成部分。计算机网络不可缺少的组成部分。协议元素是指控制信协议元素是指控制信息或命令及应答。息或命令及应答。4/5/20235计算机网络计算机网络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

6、件交给上层模块划分层次的概念举例 4/5/20236计算机网络计算机网络划分层次的概念举例 再设计一个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4/5/20237计算机网络计算机网络再设计一个网络接入模块再设计一个网络接入模块 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。划分层次

7、的概念举例 4/5/20238计算机网络计算机网络3.1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构2.开放系统互连参考模型的制定开放系统互连参考模型的制定各种体系结构的诞生各种体系结构的诞生1974年，年，IBM制定了自己的系统网络体系结制定了自己的系统网络体系结构构SNADNADigital公司公司BNA宝来机器公司宝来机器公司DSAHoneywell公司公司1979年，年，TCP/IP协议形成协议形成(网际协议组网际协议组)1983年，年，ISO 7498国际标准的诞生国际标准的诞生形成开放形成开放系统互连参考模型的正式文件，即系统互连参考模型的正式文件，即OSI参考模型，参考模型，记为记为O

8、SI/RM，简称简称OSI。4/5/20239计算机网络计算机网络3.1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 3.OSI3.OSI参考模型的层次结构参考模型的层次结构OSI将网络结构划分为七层，每一层均有自己的将网络结构划分为七层，每一层均有自己的一套功能集，并与紧邻的上层和下层交互作用。一套功能集，并与紧邻的上层和下层交互作用。在顶层，应用层与用户使用的软件（如字处理程在顶层，应用层与用户使用的软件（如字处理程序或电子表格程序）进行交互。序或电子表格程序）进行交互。底层（物理层）与传输媒体相连接。底层（物理层）与传输媒体相连接。总的说来，在顶端与底端之间的每一层均能确保总的说来，在顶端与底

9、端之间的每一层均能确保数据以一种可读、无错、排序正确的格式被发送。数据以一种可读、无错、排序正确的格式被发送。4/5/202310计算机网络计算机网络3.1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构OSIOSI参考模型的层次结构表参考模型的层次结构表 层号层号 层的名称层的名称 英文名称英文名称 英文缩写英文缩写 应用层应用层 Application Layer A 表示层表示层 Presentation Layer P会话层会话层 Session Layer S运输层运输层 Transport Layer T网络层网络层 Network Layer N数据链路层数据链路层 Data Link L

10、ayer DL物理层物理层 Physical Layer PH4/5/202311计算机网络计算机网络3.1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构图图3.1 3.1 开放系统互联参考模型分层示意图开放系统互联参考模型分层示意图4/5/202312计算机网络计算机网络3.1 计算机网络体系结构计算机网络体系结构4.OSI4.OSI参考模型的各层的主要功能参考模型的各层的主要功能物理层物理层物理层的作用：是在一条物理传输媒体上，实现数物理层的作用：是在一条物理传输媒体上，实现数据链路实体间透明地传送据链路实体间透明地传送比特流，尽量屏蔽不同媒比特流，尽量屏蔽不同媒体和设备的差异体和设备的差异。物理

11、层协议产生并检测电压以便发送和接收携带数物理层协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。据的信号。物理层上所传数据的单位是物理层上所传数据的单位是比特，一般都是串行传比特，一般都是串行传输。输。介质介质？4/5/202313计算机网络计算机网络物理层的特性物理层的特性 先介绍计算机网络中的两类设备先介绍计算机网络中的两类设备 （1）DTE设备设备(data terminal equipment)具有一定具有一定数据处理能力数据处理能力以及以及接收和发送数据能力接收和发送数据能力的设的设备，备，DTE设备是网络数据的源和宿。但其所发出的信号设备是网络数据的源和宿。但其所发出的信号不能直接送到网络的传输介质上。不能直接送到网络的传输介质上。（2）DCE设备设备(data circuit-terminating equipment)DCE设备在设备在DTE与传输网络之间提供与传输网络之间提供信号变换信号变换和和编码编码功能，并负责功能，并负责建立、保持和释放数据链路建立、保持和释放数据链路。如调制解调。如调制解调器、通信处理机等。器、通信处理机等。4.OSI参考模型的各层的主要功能参考模型的各层的主要功能 物理层物理层4/5/202314计算机网络计算机网络