NO3 网络参考模型电子课件 计算机网络基础与局域网组建.ppt

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1、NO3 网络参考模型电子课件 计算机网络基础与局域网组建网络参考模型 OSI参考模型3.1TCP/IP参考模型3.2OSI参考模型和ICP/IP参考模型的比较3.3OSI环境中数据的传输过程3.4网络参考模型 1.OSI参考模型的七层结构模型。2.TCP/IP参考模型的四层结构模型。3.OSI参考模型与TCP/IP参考模型的差异。4.两种参考模型的主要协议。网络参考模型 1.能够了解网络数据在OSI参考模型层次之间的传递过程。2.能够明确TCP连接建立的过程。3.1 OSI 参考模型 3.1.1 OSI3.1.1 OSI参考模型简介参考模型简介OSI参考模型3.1 OSI 参考模型 3.1.2

2、 3.1.2 物理层物理层1.物理层的功能 物理层是OSI参考模型的最底层，其任务是为它的上一层提供一个传输数据的物理连接。在这一层，数据仅作为原始的比特流进行处理。该层规定了网络设备之间的物理接口特性及通信规则，即规定了为建立、维护和拆除物理链路（通信结点之间的物理路径）所需的机械、电气、功能和规程特性。该层的作用是确保比特流在物理信道上传输。3.1 OSI 参考模型 2.物理层接口协议（标准）的内容1）机械特性2）电气特性3）功能特性4）规程特性3.1 OSI 参考模型 3.物理层的网络连接设备中继器的连接示意图 中继器（repeater）工作在OSI参考模型的物理层上，其功能是对衰减的信

3、号进行再生和放大。3.1 OSI 参考模型 3.物理层的网络连接设备以太网集线器的连接示意图集线器（hub）的主要功能是对接收到的信号进行再生、整形和放大，以增加网络的传输距离，同时把所有结点集中在以它为中心的结点上。3.1 OSI 参考模型 3.1.3 3.1.3 数据链路层数据链路层1.数据链路层的功能 数据链路层是OSI参考模型的第二层，用于解决两个相邻结点之间的通信问题，实现两个相邻结点链路上无差错的协议数据单元传输。数据链路层传输的协议数据单元称为数据帧。所谓链路，是指数据传输中任何两个相邻结点间的点到点的物理线路。数据帧通常是由网卡产生，过程如下：上一层的协议数据单元（数据包）传递

4、到网卡，网卡通过添加头部和尾部将数据打包（封装成帧），然后数据帧沿着链路再被传送至目的结点。3.1 OSI 参考模型 1.数据链路层的功能（4）流量控制（2）帧同步（3）差错控制（1）数据链路的管理3.1 OSI 参考模型 2.数据链路层的协议和HDLC帧格式简介1)数据链路层的协议 2)HDLC帧格式简介3.1 OSI 参考模型 3.数据链路层的网络连接设备网络适配器网络适配器又称网卡、网络接口卡（network interface card，NIC），是主机与网络的接口部件。3.1 OSI 参考模型 3.数据链路层的网络连接设备网桥网桥（bridge）又称为桥接器，用于分隔网络。3.1 O

5、SI 参考模型 3.数据链路层的网络连接设备思科交换机C2960 交换机又称交换式集线器，是一个由许多高速端口组成的设备。3.1 OSI 参考模型 3.1.4 3.1.4 网络层网络层1.网络层功能概述 网络层是OSI参考模型中的第三层，是通信子网的最高层。网络层关系到通信子网的运行控制，体现了网络应用环境中资源子网访问通信子网的方式。3.1 OSI 参考模型 1.网络层功能概述（1 1）为连接层提供 为连接层提供服务 服务（3）路由选择（2）组包和拆包（4 4）流量控制 流量控制3.1 OSI 参考模型 2.路由算法1）静态路由算法 静态路由算法又称为非自适应算法，是按某种固定规则进行的路由

6、选择的算法，其特点是算法简单、容易实现，但效率和性能较差。属于静态路由算法的有最短路由选择策略，扩散式路由选择策略，随机路由选择策略，集中路由选择策略几种。3.1 OSI 参考模型 2.路由算法2）动态路由算法 动态路由算法又称为自适应算法，是一种依靠网络的当前状态信息来决定路由的算法。这种算法能较好地适应网络流量、拓扑结构的变化，有利于改善网络的性能，但算法复杂，实现开销大。属于动态路由算法的有分布式路由选择策略，集中路由选择策略两种。3.1 OSI 参考模型 3.网络层的网络连接设备通过路由器进行路径选择3.1 OSI 参考模型 3.网络层的网络连接设备2）第二层交换机 随着技术的发展，有

7、些交换机也具备了路由的功能。这些具有路由功能的交换机要在网络层对数据包进行操作，因此又称为第三层交换机。3.1 OSI 参考模型 3.1.5 3.1.5 传输层传输层1.传输层端口的概述 传输层的任务是根据通信子网的特性，合理地利用网络资源，为两端系统的会话层提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责端到端的可靠数据传输。在这一层，信息传送的协议数据单元称为段或报文。网络层只是根据网络地址将源结点发出的数据包传送到目的结点，而传输层则负责将数据可靠地传送到相应的端口。计算机网络中的资源子网是通信的发起者和接收者，其中的每个设备称为端点；通信子网提供网络中的通信服务，其中的每个设备称为结点。3.1

8、 OSI 参考模型 2.传输层的基本功能（4）差错控制和流量控制（2）按端口号寻址（3）连接管理（1）分割与数据重组3.1 OSI 参考模型 3.传输层的服务类型与协议等级2 2）协议等级）协议等级 3）典型的传输层协议 1 1）服务类型 服务类型3.1 OSI 参考模型 3.1.6 3.1.6 会话层会话层会话层协调端到端系统通信时的服务请求和应答3.1 OSI 参考模型 3.1.6 3.1.6 会话层会话层会话层提供的服务 会话层提供的服务（1）会话服务（2）会话控制（3）会话同步3.1 OSI 参考模型 3.1.7 3.1.7 表示层表示层表示层表示层主要处理流经端口的数据代码的表表示层

9、表示层主要处理流经端口的数据代码的表示方式问题，主要包括以下服务。示方式问题，主要包括以下服务。Title Title（1 1）数据表示 数据表示（2 2）语法描述 语法描述（3 3）语法选择 语法选择（4 4）连接管理 连接管理3.1 OSI 参考模型 3.1.8 3.1.8 应用层应用层 应用层是OSI参考模型的最高层，是用户与网络的接口。应用层通过支持不同应用协议的程序来解决用户的应用需求，如文件传输、远程操作和电子邮件服务等。3.2 TCP/IP 参考模型3.2.1 TCP/IP 3.2.1 TCP/IP 参考模型简介参考模型简介OSI参考模型与TCP/IP参考模型的对应关系1.TCP

10、/IP协议簇简介3.2 TCP/IP 参考模型TCPIP体系结构的分层工作原理2.TCP/IP体系结构的分层工作原理3.2 TCP/IP 参考模型3.2.2 3.2.2 网络接口层网络接口层 网络接口层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应，是TCP/IP与各种LAN或WAN的接口。网络接口层在发送端将上层的IP数据报封装成帧后发送到网络上；数据帧通过网络到达接收端时，该结点的网络接口层对数据帧拆封，并检查帧中包含的MAC地址。如果该地址就是本机的MAC地址或者是广播地址，则上传到网络层，否则丢弃该帧。当使用串行线路进行主机与网络连接，或网络与网络连接时，如主机通过modem和电话线接入

11、Internet时，需要在网络接口层运行串行线路网际协议和点对点协议。3.2 TCP/IP 参考模型3.2.3 3.2.3 网际互连层网际互连层1.网际互连层相关协议简介 网际互连层对应于OSI参考模型的网络层，其主要功能是解决主机到主机的通信问题，以及建立互连网络。网络间的数据报可根据它携带的目的IP地址，通过路由器由一个网络传送到另一个网络。3.2 TCP/IP 参考模型1.网际互连层相关协议简介1)1)IP IP协议 协议3)RARP协议2）ARP与RARP协议4)4)ICMP ICMP协议 协议3.2 TCP/IP 参考模型IP数据报格式2.IP数据报格式3.2 TCP/IP 参考模型

12、3.2.4 3.2.4 传输层传输层 传输层传输层对应于OSI参考模型的传输层，提供端到端的数据传输服务。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。TCP提供的是面向连接的可靠的传输服务；而UDP提供的是无连接的不可靠的传输服务，一般用于数据量比较小的传输。3.2 TCP/IP 参考模型1.端口号 由于一台主机可以运行多个应用程序，仅靠IP地址是不能区分的，因此TCP和UDP使用端口号作为其数据传送的最终目的地，以实现应用程序进程之间的端到端的通信，即通过“IP地址+端口号”可区分不同的应用程序进程。TCP和UDP报头中的端口号字段占16位，因此端口编号的取值

13、范围为065 535。其中，0254用于公共应用，2551 023分配给有商业应用的公司，1 02465 535没有限制（用户可自行定义）。3.2 TCP/IP 参考模型UDP数据报的报头结构2.UDP协议3.2 TCP/IP 参考模型TCP报文段的报头结构3.TCP协议1)TCP报文段的组成3.2 TCP/IP 参考模型2)TCP的执行机制建立TCP连接传输报文段拆除TCP连接3.2 TCP/IP 参考模型3.2.5 3.2.5 应用层应用层 应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务。例如，目前广泛采用的HTTP、FTP、TELNET协议等是建立在TCP之上的应用层协议，不同的协议对应着不同的应用。3.2 TCP/IP 参考模型3.2.5 3.2.5 应用层应用层1.HTTP2.FTP3.TELNET4.SMTP5.SNMP6.DNS常用协议常用协议3.3 OSI 参考模型和TCP/IP 参考模型的比较1.OSI参考模型和TCP/IP参考模型的缺陷 1）OSI参考模型的缺陷2）TCP/IP参考模型的缺陷3.3 OSI 参考模型和TCP/IP 参考模型的比较2.两种参考模型的比较及命运 1）两种参考模型的比较 2）两种参考模型的命运3.4 子项目3：OSI 环境中数据的传输过程OSI环境中的数据流 网络参考模型