第2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 ●熟悉TCP/IP体系结构。 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 第2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
第2章计算机网络体系结构 21计算机网络体系结构概述 22OSI/Iso开放系统互连参考模型 23TCP/IP模型 2.40S模型和TCP/IP模型的区别 习题 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 第2章 计算机网络体系结构 2.1 计算机网络体系结构概述 2.2 OSI/ISO开放系统互连参考模型 2.3 TCP/IP模型 2.4 OSI模型和TCP/IP模型的区别 习题
2.1计算机网络体系结构概述 2.1.1建立计算机网络体系结构的必要性 为了能够使不同地理分布、且功能相对独立的计算机之 间组成网络实现资源共享,计算机网络系统需要涉及和解 决许多复杂的问题,包括信号传输、差错控制、寻址、数 据交换和提供用户接口等一系列问题。计算机网络体系结 构是为简化这些问题的研究、设计与实现而抽象出来的 种结构模型 计算机网络系统,一般采用层次模型。在层次模型中 往往将系统所要实现的复杂功能分化为若干个相对简单的 细小功能,每一项分功能以相对独立的方式去实现。这样 就有助于将复杂的问题简化为若干个相对简单的问题,从 而达到分而治之、各个击破的目的。 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 2.1 计算机网络体系结构概述 2.1.1 建立计算机网络体系结构的必要性 为了能够使不同地理分布、且功能相对独立的计算机之 间组成网络实现资源共享，计算机网络系统需要涉及和解 决许多复杂的问题，包括信号传输、差错控制、寻址、数 据交换和提供用户接口等一系列问题。计算机网络体系结 构是为简化这些问题的研究、设计与实现而抽象出来的一 种结构模型。 计算机网络系统，一般采用层次模型。在层次模型中， 往往将系统所要实现的复杂功能分化为若干个相对简单的 细小功能，每一项分功能以相对独立的方式去实现。这样 就有助于将复杂的问题简化为若干个相对简单的问题，从 而达到分而治之、各个击破的目的
2.1计算机网络体系结构概述 2.1.2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 构过于庞大 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 2.1 计算机网络体系结构概述 2.1.2 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
2.1计算机网络体系结构概述 图2,1给出了计算机网络分层模型的示意图,该模型将计算 机网络中的每台机器抽象为若干层( layer),每层实现一种相对 独立的功能。分层模型涉及下面一些重要的术语 1.实体与对等实体 每一层中,用于实现该层功能的活动元素被称为实体 ( entity),包括该层上实际存在的所有硬件与软件,如终端 电 子邮件系统、应用程序、进程等。不同机器上位于同一层次、 完成相同功能的实体被称为对等( peer to peer)实体。 2.协议 为了使两个对等实体之间能够有效地通信,对等实体需要就 交换什么信息、如何交换信息等问题制定相应的规则或进行某 种约定。这种对等实体之间交换数据或通信时所必须遵守的规 则或标准的集合称为协议( protoco 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 2.1 计算机网络体系结构概述 图2.1 给出了计算机网络分层模型的示意图，该模型将计算 机网络中的每台机器抽象为若干层(layer)，每层实现一种相对 独立的功能。分层模型涉及下面一些重要的术语。 1． 实体与对等实体 每一层中，用于实现该层功能的活动元素被称为实体 (entity)，包括该层上实际存在的所有硬件与软件，如终端、电 子邮件系统、应用程序、进程等。不同机器上位于同一层次、 完成相同功能的实体被称为对等(peer to peer)实体。 2．协议 为了使两个对等实体之间能够有效地通信，对等实体需要就 交换什么信息、如何交换信息等问题制定相应的规则或进行某 种约定。这种对等实体之间交换数据或通信时所必须遵守的规 则或标准的集合称为协议(protocol)
2.1计算机网络体系结构概述 实体 N+1层协 实体 N+1层 议 N+1层 接口 接口 实体 N层协议 实体 N层 N层 接口 接口 实体 N-1层协 实体 N-1 层 议 层 一+ ------ 图2.1网络分层模型的示意图 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 2.1 计算机网络体系结构概述 实体 N+1层 N+1层协 议 图2.1 网络分层模型的示意图 N+1层 实体 实体 N层 N层协议 N层 实体 实体 N-1层 N-1层协 议 N-1层 实体 接口 接口 接口 接口
2.1计算机网络体系结构概述 协议由语法、语义和语序三大要素构成。语法包括数据格式、 信号电平等;语义指协议语法成分的含义,包括协调用的控制信息 和差错管理;语序包括时序控制和速度匹配关系 3.服务与接口 在网络分层结构模型中,每一层为相邻的上一层所提供的功能 称 为服务。N层使用N-1层所提供的服务,向N+1层提供功能更强 大的服务 4.服务类型 在计算机网络协议的层次结构中,层与层之间具有服务与被服 务的单向依赖关系,下层向上层提供服务,而上层调用下层的服务 因此可称任意相邻两层的下层为服务提供者,上层为服务调用者 下层为上层提供的服务可分为两类:面向连接服务( Connection Oriented service)和无连接服务( Connection| ess service)。 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 2.1 计算机网络体系结构概述 协议由语法、语义和语序三大要素构成。语法包括数据格式、 信号电平等；语义指协议语法成分的含义，包括协调用的控制信息 和差错管理；语序包括时序控制和速度匹配关系。 3． 服务与接口 在网络分层结构模型中，每一层为相邻的上一层所提供的功能 称为服务。N层使用N-1层所提供的服务，向N+1层提供功能更强 大的服务。 4. 服务类型 在计算机网络协议的层次结构中，层与层之间具有服务与被服 务的单向依赖关系，下层向上层提供服务，而上层调用下层的服务。 因此可称任意相邻两层的下层为服务提供者，上层为服务调用者。 下层为上层提供的服务可分为两类：面向连接服务（Connection Oriented Service）和无连接服务（Connectionless Service）
2.1计算机网络体系结构概述 5.服务原语 相邻层之间通过一组服务原语( Service primitive)建立相 互作用,完成服务与被服务的过程。这些原语供用户和其他实 体访问该服务。这些原语通知服务提供者采取某些行动或报告 某个对等实体的活动。服务原语可被划分为四类,分别是请求 ( Request)、指示( Indication)、响应( Response)、确 认( Confirm) 2.1.3计算机网络体系结构 网络体系结构是从体系结构的角度来研究和设计计算机网络 体系,其核心是网络系统的逻辑结构和功能分配定义,即描述 实现不同计算机系统之间互连和通信的方法和结构,是层和协 议的集合。通常采用结构化设计方法,将计算机网络系统划分 成若干功能模块,形成层次分明的网络体系结构。 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 2.1 计算机网络体系结构概述 5. 服务原语 相邻层之间通过一组服务原语（Service Primitive）建立相 互作用，完成服务与被服务的过程。这些原语供用户和其他实 体访问该服务。这些原语通知服务提供者采取某些行动或报告 某个对等实体的活动。服务原语可被划分为四类，分别是请求 （Request）、指示（Indication）、响应（Response）、确 认（Confirm）。 2.1.3 计算机网络体系结构 网络体系结构是从体系结构的角度来研究和设计计算机网络 体系，其核心是网络系统的逻辑结构和功能分配定义，即描述 实现不同计算机系统之间互连和通信的方法和结构，是层和协 议的集合。通常采用结构化设计方法，将计算机网络系统划分 成若干功能模块，形成层次分明的网络体系结构
2.2IsO/OSI开放系统互连参考模型 国际标准化组织IS0在1977年建立了一个分委员会来专 门研究体系结构,提出了开放系统互连参考模型(OSI Open System Interconnection Reference Mode ), ie 一个定义连接异种计算机标准的主体结构,OSI被认为是解 决了已有协议在广域网和高通信负载方面存在的问题 “开放”表示能使任何两个遵守参考模型和有关标准的 系统进行连接 “互连”是指将不同的系统互相连接起来,以达到相互 交换信息,共享资源,分布应用和分布处理的目的 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 2.2 ISO/OSI开放系统互连参考模型 国际标准化组织ISO在1977年建立了一个分委员会来专 门研究体系结构，提出了开放系统互连参考模型（OSI： Open System Interconnection Reference Mode），这是 一个定义连接异种计算机标准的主体结构，OSI被认为是解 决了已有协议在广域网和高通信负载方面存在的问题。 “开放”表示能使任何两个遵守参考模型和有关标准的 系统进行连接。 “互连”是指将不同的系统互相连接起来，以达到相互 交换信息，共享资源，分布应用和分布处理的目的
2.2IsO/OSI开放系统互连参考模型 2.2.1oSI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,如图 2.2所示 它由7个协议层组成,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 2021年2月23日星期二11付5分374p》计算机网络技术实用教程(第3版)
2021年2月23日星期二11时45分37 秒 计算机网络技术实用教程(第3版) 2.2 ISO/OSI开放系统互连参考模型 2.2.1 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，如图 2.2所示。 它由7个协议层组成，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