第3章-计算机网络体系结构.ppt

计算机网络技术实用教程(第3版)计算机网络保山学院计算机科学系计算机网络实验室第3章计算机网络体系结构本章基本要求：掌握计算机网络体系结构基本概念，熟悉ISO/OSI开放系统互连参考模型各层的功能，熟悉TCP/IP体系结构。掌握OSI的层次体系结构，了解7层协议的各个功能，掌握OSI中的常用术语，并对局域网和TCP/IP结构与OSI的关系有比较清楚的了解。第3章计算机网络体系结构3.1计算机网络体系结构概述3.2OSI/ISO开放系统互连参考模型3.3TCP/IP模型3.4OSI模型和TCP/IP模型的异同习题3.1计算机网络体系结构概述3.1.1建立计算机网络体系结构的必要性 用户的资源和信息存储在采用不同操作系统的主机中，这些主机分布在网络的不同地方，需要在不同的传输介质上实现采用不同操作系统的主机之间的通信，解决异种机和异种网络互连问题的方法。3.1计算机网络体系结构概述3.1计算机网络体系结构概述3.1.2计算机网络的分层模型 将上述分层的思想或方法运用于计算机网络中，就产生了计算机网络的分层模型。在实施网络分层时要依据以下原则： ●根据功能进行抽象分层，每个层次所要实现的功能或服务均有明确的规定。 ●每层功能的选择应有利于标准化。 ●不同的系统分成相同的层次，对等层次具有相同功能。 ●高层使用下层提供的服务时，下层服务的实现是不可见的。 ●层的数目要适当。层次太少功能不明确，层次太多体系结构过于庞大。3.1计算机网络体系结构概述计算机网络在70年代迅速发展，特别在ARPANET建立以后，世界上许多计算机大公司都先后推出了自己的计算机网络体系结构。例如IBM公司的系统网络结构SNA，DEC公司的分布式网络结构DNA等，但这些网络体系结构具有封闭的特点，它们只适合于本公司的产品连网，其他公司的计算机产品很难入网，这就妨害了实现异种计算机互连以达到信息交换、资源共享、分布处理和分布应用的需求。客观需求迫使计算机网络体系结构由封闭走向开放式。国际标准化组织ISO经过多年努力于1984年提出了“开放系统互连基本参考模型”（ISO/OSI-RM），从此开始了有组织有计划地制定一系列网络国际标准。3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型3.2.1ISO/OSI七层模型 开放系统互连参考模型（OSI）采用分层的结构化技术，共分7层，从低到高为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。无论什么样的分层模型，都基于一个基本思想，遵守同样的分层原则：即目标站第n层收到的对象应当与源站第n层发出的对象完全一致。3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型3.2.1ISO/OSI七层模型 最低3层（1～3）是依赖网络的，实现通信子网的功能。高3层（5～7）是面向应用的，实现资源子网的功能。3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型3.2.2OSI参考模型各层的功能1．物理层(PhysicalLayer) 物理层位于OSI参考模型的最低层，它直接面向原始比特流的传输。物理层必须解决好包括传输介质、信道类型、数据与信号之间的转换、信号传输中的衰减和噪声等在内的一系列问题。另外，物理层标准要给出关于物理接口的机械、电气、功能和规程特性，以便于不同的制造厂家既能够根据公认的标准各自独立地制造设备，又能使各个厂家的产品能够相互兼容。2．数据链路层(DataLinkLayer) 数据链路层涉及相邻节点之间的可靠数据传输，为了能够实现相邻节点之间无差错的数据传送，数据链路层在数据传输过程中提供了确认、差错控制和流量控制等机制。3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型3．网络层(NetworkLayer)网络中的两台计算机进行通信时，中间可能要经过许多中间结点甚至不同的通信子网。网络层的任务就是在通信子网中选择一条合适的路径，使发送端传输层所传下来的数据能够通过所选择的路径到达目的端。4．传输层(TransportLayer)传输层是OSI七层模型中唯一负责端到端节点间数据传输和控制功能的层。传输层是OSI七层模型中承上启下的层，它下面的三层主要面向网络通信，以确保信息被准确有效地传输；它上面的三个层次则面向用户主机，为用户提供各种服务。3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型5．会话层(SessionLayer)会话层的主要功能是在两个节点间建立、维护和释放面向用户的连接，并对会话进行管理和控制，保证会话数据可靠传送。会话连接和传输连接之间有三种关系：一对一关系；一对多关系；多对一关系。会话过程中，