设视网经钱术骞础 第二章计算机网络体系结构与协议 莆田学院计算机教研室 2003年2月 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 计算机网络技术基础 莆田学院计算机教研室 2003年2月 第二章 计算机网络体系结构与协议
本章主要内容 2.1网络通信协议 ■2.2网络通信的分层结构 ■2.30S|参考模型 2.4网络的拓扑结构 ■2.5访问控制方法 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 本章主要内容 2.1 网络通信协议 2.2 网络通信的分层结构 2.3 OSI参考模型 2.4 网络的拓扑结构 2.5 访问控制方法
2.1网络通信协议 2.1.1通信协议( protoco) 网络中的通信是指在不同系统中的实体之间的通信。 实体-能发送或接收信息的各种软件(如各种应用程序、数据 库管理系统、e-mai软件、通信进程等) 系统-运行一个或多个实体的硬件设备(如各种计算机、终端 设备等) 实体之间通信需要共同的通信规则。所谓“协议”,就是通 信双方在通信时需要遵循的一组规则和约定。 协议用来规定了通信的内容、通信的方式和通信的时序。 所以,一个协议主要由语义、语法和定时三个部分组成。 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 2.1 网络通信协议 2.1.1 通信协议（protocol） 网络中的通信是指在不同系统中的实体之间的通信。 实体-能发送或接收信息的各种软件（如各种应用程序、数据 库管理系统、e-mail软件、通信进程等） 系统-运行一个或多个实体的硬件设备（如各种计算机、终端 设备等） 实体之间通信需要共同的通信规则。所谓“协议”，就是通 信双方在通信时需要遵循的一组规则和约定。 协议用来规定了通信的内容、通信的方式和通信的时序。 所以，一个协议主要由语义、语法和定时三个部分组成
2.1.1通信协议 ■语义( semantics)讲什么(含义) 指通信设备之间传送的比特流每一部分的含义。 涉及用于协调与差错处理的控制信息。 ■语法( syntax 如何讲(格式) 指通信数据与控制信息的结构或格式。 涉及编码方案、信号电平等。 如规定数据的前8位(比特)是发送方的地址,其后8位是 接收方地址,比特流的其他部分才是信息本身。 ■定时( timing) 何时讲(次序) 包括两个特性:①数据何时发送②传送速度如何 涉及速度匹配和排序等 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 2.1.1 通信协议 语义（semantics） 讲什么（含义） 指通信设备之间传送的比特流每一部分的含义。 涉及用于协调与差错处理的控制信息。 语法（syntax） 如何讲（格式） 指通信数据与控制信息的结构或格式。 涉及编码方案、信号电平等。 如规定数据的前8位（比特）是发送方的地址，其后8位是 接收方地址，比特流的其他部分才是信息本身。 定时（timing） 何时讲（次序） 包括两个特性： ①数据何时发送 ②传送速度如何 涉及速度匹配和排序等
2.1.2常用的网络通信协议 ■假定一个与网络相连的设备正向另一个与网络相连的设备 发送数据,由于各个厂家有其各自的实现方法,这些设备 可能不完全兼容,它们相互之间不可能识别和通信。解决 方法之一是在同一个网络中全部使用某一厂家的专有技术 和设备,在网络互连的今天已不可行。另一种方法就是制 定一套实现互连的规范(标准),即所谓“协议”。该朽 准允许每个厂家以不同的方式完成互连产品的开发、设计 与制造,当按同一协议制造的设备连入同一网络时,它们 完全兼容,仿佛是由同一厂家生产的一样。 ■所以“协议”通常也指网络上不同计算机之间为了协调互 相通信而使用的技术规范,即通信技术标准(也是软硬件 厂商开发网络产品的标准)。 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 2.1.2 常用的网络通信协议 假定一个与网络相连的设备正向另一个与网络相连的设备 发送数据，由于各个厂家有其各自的实现方法，这些设备 可能不完全兼容，它们相互之间不可能识别和通信。解决 方法之一是在同一个网络中全部使用某一厂家的专有技术 和设备，在网络互连的今天已不可行。另一种方法就是制 定一套实现互连的规范（标准），即所谓“协议”。该标 准允许每个厂家以不同的方式完成互连产品的开发、设计 与制造，当按同一协议制造的设备连入同一网络时，它们 完全兼容，仿佛是由同一厂家生产的一样。 所以“协议”通常也指网络上不同计算机之间为了协调互 相通信而使用的技术规范，即通信技术标准（也是软硬件 厂商开发网络产品的标准）
2.1.2常用的网络通信协议 理论上只要有一套协议即可,但由于网络技术在不断发展, 应用领域在不断拓宽,加上历史的原因(70年代各大计 算机公司在网络领域“诸侯割据”,纷纷推出自己的网络 通信协议,既为网络技术的发展作出了贡献,亦造成协议 品种杂多的局面),所以目前尚无一套统一可用的网络协 正如理论上人类只要一种语言就可以相互沟通,但实际上 却有许许多多的语言存在一样 ■学习网络的重要任务之一就是了解各种常用的通信协议。 对于网络开发/集成工程师,则需要深入理解甚至精通工 程中所涉及到的各种协议。 用于普通网络用户,则只需知道访问网络资源你的系 机器上需要配备何种协议,而无须知道这些协议的具亻 感 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 2.1.2 常用的网络通信协议 理论上只要有一套协议即可，但由于网络技术在不断发展， 应用领域在不断拓宽，加上历史的原因（７０年代各大计 算机公司在网络领域“诸侯割据”，纷纷推出自己的网络 通信协议，既为网络技术的发展作出了贡献，亦造成协议 品种杂多的局面），所以目前尚无一套统一可用的网络协 议。 正如理论上人类只要一种语言就可以相互沟通，但实际上 却有许许多多的语言存在一样。 学习网络的重要任务之一就是了解各种常用的通信协议。 对于网络开发/集成工程师，则需要深入理解甚至精通工 程中所涉及到的各种协议。 用于普通网络用户，则只需知道访问网络资源你的系统或 机器上需要配备何种协议，而无须知道这些协议的具体含 义
2.12常用的网络通信协议 ■协议可分为 √封闭协议( closed protocol 协议内容不对公众公布(只能由制定协议的厂家使用) √开放协议( open protoco) 协议内容对公众公布(不同厂家均可采用) 从网络角度看,未连网的计算机都是所谓“信息孤岛”型的 计算机系统,只按某一公司/厂商的网络通信协议连网(使 用封闭协议的网络)的属于“封闭系统”,而采用开放协 议的网络可以使不同公司/厂商生产的计算机系统实现网络 互连(甚至在全球范围内互连起来),称为“开放系统”。 现代网络技术领域有成千上万种与网络通信有关的协议。其 中对网络技术影响最大的是由有关的国际性组织(P26-27) 制定的各种基础协议。 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 2.1.2 常用的网络通信协议 协议可分为 ✓ 封闭协议(closed protocol) 协议内容不对公众公布（只能由制定协议的厂家使用） ✓ 开放协议(open protocol) 协议内容对公众公布（不同厂家均可采用） 从网络角度看，未连网的计算机都是所谓“信息孤岛”型的 计算机系统，只按某一公司/厂商的网络通信协议连网（使 用封闭协议的网络）的属于 “封闭系统”，而采用开放协 议的网络可以使不同公司/厂商生产的计算机系统实现网络 互连（甚至在全球范围内互连起来），称为“开放系统”。 现代网络技术领域有成千上万种与网络通信有关的协议。其 中对网络技术影响最大的是由有关的国际性组织（P26-27） 制定的各种基础协议
212常用的网络通信。理论指导 其中三个最具影响力四际性 局域网组网 了各自 的协议。 OS|(开放系统互连) sO(国际标准织)81年公布网络互连 EEE802LAN协议 EE(电气和电子工程M子会)802委员会(80年2月成 立)制定,其部分标难已被SO正式确定为局域网的国际 标准 ■TCPP(网际互连传输控制)协议 美国防部高级计划研究局( DARPA)83年为“阿帕”网 ARPAnet,今发展为 Internet)而开发,用于通过UNX 系统控制实现异种计算机网络的互连,乃很多大学(如斯 坦福大学)及研究所经多年研究及商业化后得出的结果 现为最通用的网际互连协议,亦为公认的工业标准。 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 其中三个最具影响力的国际性组织为网络通信制定了各自 的协议。 OSI（开放系统互连）协议 ISO（国际标准化组织）81年公布（理论标准） IEEE 802 LAN 协议 IEEE（电气和电子工程师学会）802委员会（80年2月成 立）制定，其部分标准已被ISO正式确定为局域网的国际 标准 TCP/IP（网际互连/传输控制）协议 美国防部高级计划研究局（DARPA）83年为“阿帕”网 （ARPAnet，今发展为Internet）而开发，用于通过UNIX 系统控制实现异种计算机网络的互连，乃很多大学（如斯 坦福大学）及研究所经多年研究及商业化后得出的结果， 现为最通用的网际互连协议，亦为公认的工业标准。 2.1.2 常用的网络通信协议理论指导 局域网组网 网络互连
2.2网络通信的分层结构 (Layered architecture ■2.2.1分层的概念 可以将人与人的“通信”分为三个相关的层次:认识层、语 层、传输层。 所以,人们为了能够彼此交流思想,需借助一个 所月分层次的通信结构;其次,层次之间不是相互孤立的 通 而是密切相关的,上层的功能是建立在下层的基础上, 下层为上层提供某些服务,而且每层还应有一定的规 则 网络通信情况同样如此,只是区分更细一些。 所通 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 2.2 网络通信的分层结构 （Layered architecture） 2.2.1 分层的概念 可以将人与人的“通信”分为三个相关的层次：认识层、语 言层、传输层。 【例1】如果让一莆田老妪与北京一科学家进行如下的“通信” 莆田老妪 北京科学家 结 果 用网络术语表达结果 谈论内容 莆田城内菜价 计算机网络技术 “不可理喻” 认识层“协议”不兼容 所用语言 莆田方言 英语 “不知所云” 语言层“协议”不兼容 通信方式 电话 电脑 “不可沟通” 传输层“协议”不兼容 【例2】如果让一莆田老妪与北京的莆田藉科学家林兰英进行如下的“通信” 莆田老妪 林兰英院士 结 果 用网络术语表达结果 谈论内容 莆田城市变化 家乡情况 OK 认识层“协议”兼容 所用语言 莆田方言 莆田方言 OK 语言层“协议”兼容 通信方式 电话 电话 OK 传输层“协议”兼容 所以，人们为了能够彼此交流思想，需借助一个 分层次的通信结构；其次，层次之间不是相互孤立的， 而是密切相关的，上层的功能是建立在下层的基础上， 下层为上层提供某些服务，而且每层还应有一定的规 则。 网络通信情况同样如此，只是区分更细一些
2.2网络通信的分层结构 2.2.2网络通信分层的概念 计算机之间的通信可归纳为两 种基本方式 Point-to-Point 点-点通信(PP)相邻节点之 间通过直达通路的通信(“线路 通信 端-端通信(EE)不相邻节点 之间通过中间节点链接起来所 形成间接可达通路的通信(“链 路通信”) 点-点通信是端-端通信的基础 端-端通信是点-点通信的延伸 End-to-End 莆田学院计算机教研室2003年3月
莆田学院计算机教研室 2003年3月 2.2 网络通信的分层结构 2.2.2 网络通信分层的概念 计算机之间的通信可归纳为两 种基本方式： ◼ 点-点通信（P-P）相邻节点之 间通过直达通路的通信(“线路 通信”) ◼ 端-端通信（E-E） 不相邻节点 之间通过中间节点链接起来所 形成间接可达通路的通信(“链 路通信”) 点-点通信是端-端通信的基础 端-端通信是点-点通信的延伸