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授课章节 第 3 章 网络体系构造
授课内容
首授班级 首授时间 课时 4 学时
理解网络体系构造概念。
理解网络协议的概念。
学问目标 3.把握 ISO/OSI 参考模型的层次构造和各层的功能。
把握 TCP/IP 体系构造的各层的功能。
把握 IP 地址的概念、子网掩码及下一代 IPv6 的概念。
1.能够清楚地描述 ISO/OSI 参考模型与 TCP/IP 体系构造的共同点和差异。力量目标 2.能够进展简洁的网络设计及进展子网的规划。
能够清楚的描述 IPv4 和 IPv6 的差异。
教学重点 TCP/IP 体系构造
教学难点 IP 地址、子网规划
教学地点 教具 教案、演示课件
第三章 网络体系构造
网络体系构造概述
网络体系构造 CNA〔Computer Network Architect〕是指为了完成计算机之间的通信,把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次,并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及效劳,用分层争论方法定义网络各层的功能,各层协议和接口的集合。
分层构造
分层可以把一个简单的大系统分解为假设干个简洁处理的小系统,然后逐个解决。计算机网络 体系构造就承受分层的方法。
为什么要承受分层构造
分层构造是处理简单问题的一种有效方法,合理的层次构造,优点如下所述。
教学过程
易于实现和维护。
各层功能明确,相对独立。
敏捷性好。
易于标准化工作。
分层的原则
计算机网络分层时要遵循原则,如下所述。
构造清楚,层数适中。
层间接口清楚,跨越接口的通信量尽可能少。
每一层都通过层间接口使用下层的效劳,并为上层供给效劳。
网络中各节点都有一样的层次,各个节点的对等层依据协议实现对等层之间的通信。
层次构造中的相关概念
计算机网络的层次构造相关的概念,如下所述。
实体〔Entity〕。
协议〔Protocol〕。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 须遵循某种相互都能承受的规章、标准或商定。
网络协议的 3 要素分别是语法、语义和同步。
语法〔Syntax〕规定通信双方“如何讲”,确定数据与掌握信息的构造、格式、信号电公平, 一般以二进制形式表示。语义〔Semantics〕规定通信双方“讲什么”,确定协议元素的种类, 即需要发出何种掌握信息,完成何种动作及做出何种应答。同步〔Timing〕包括速度匹配和排序等,即大事实现挨次的具体说明。
接口〔Interface〕。
效劳〔Service〕。
层次构造模型
层次构造一般以垂直分层模型来表示,如图 3-1 所示。
除了在物理介质上建立的物理连接是实通信外,其它各对等层之间的连接都是建立在 规律连接上的虚通信。
各对等层间的虚通信必需遵循层的协议。
〔3〕n 层的虚通信是通过 n 层和 n-1 层间接口处 n-1 层供给的效劳以及 n-1 层的通信来实现的。
在图 3-1 所示的构造中,n 层是 n-1 层的用户又是 n+1 层的效劳供给者。n+1 层直接使用 n
层的效劳,间接使用了 n-1 层及以下全部各层的效劳。
图 3-1 网络分层构造示意图
OSI 参考模型
开放系统互联参考模型〔OSI/RM〕。这是一个标准化开放式计算机网络层次构造模型,只 要遵循 OSI 标准,世界上任何地方的两个系统都能够相互连接通信。
OSI/RM 构造
图 3-2 OSI 七层参考模型
OSI/RM 各层功能简介
OSI 参考模型将计算机网络分为 7 层,从底层开头各层所要完成的功能,如下所述。
物理层
机械特性
电气特性
功能特性。
规程特性。
物理层协议标准中规定的机械特征,如图 3-3 所示。
图 3-3 物理层协议标准
数据链路层
在物理层供给比特流传输效劳的根底之上,数据链路层通过在通信的实体之间建立数据链
路连接传输称为“帧”〔Frame〕的数据单元,
图 3-4 一般的帧格式
数据链路层主要完成数据链路的建立、维持和释放、流量掌握、过失掌握等功能,在局域网 的标准中,数据链路层分成两个子层:规律链路掌握子层〔Logic Link Control,LLC〕和介质访问掌握子层〔Media Access Control,MAC 〕。
网络层
网络层是 OSI 参考模型的第三层,传输的数据单元是数据包〔Packet〕也叫分组。网络层要涉及不同网络之间的数据传送,网络地址〔IP 地址〕也是网络层协议的重要内容。
IP 地址寻址。
路由选择
流量和拥塞掌握
传输层
传输层传输的信息单位被称为报文〔Message〕,其功能是供给无过失的牢靠的端到端的服 务,供给端到端的过失掌握和流量掌握。
会话层
会话层的作用是建立、维护、和释放面对用户的连接,并且对会话质量进展治理和掌握,保 证会话数据牢靠传输。
表示层
表示层的作用是处理传输信息的语法和语义,就
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