計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

1、整理課件1 第第3章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 本章內(nèi)容本章內(nèi)容 計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)參考模型網(wǎng)絡(luò)參考模型 五層網(wǎng)絡(luò)參考模型五層網(wǎng)絡(luò)參考模型 整理課件2 本章知識(shí)目標(biāo)本章知識(shí)目標(biāo) 1.掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念，理解源進(jìn)程掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念，理解源進(jìn)程 傳送消息到目標(biāo)進(jìn)程的過程傳送消息到目標(biāo)進(jìn)程的過程 。 2.掌握通信協(xié)議的概念、三要素，掌握通信協(xié)議的概念、三要素，TCP/IP協(xié)議的封裝協(xié)議的封裝 過程。過程。 3.掌握掌握OSI/RM參考模型各層的名稱、任務(wù)、參考模型各層的名稱、任務(wù)、PDU的名的名 稱，理解鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層任

2、務(wù)的差別。稱，理解鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層任務(wù)的差別。 4.掌握掌握TCP/IP參考模型的層次劃分、各層的協(xié)議名稱、參考模型的層次劃分、各層的協(xié)議名稱、 PDU的名稱。理解的名稱。理解TCP/IP與與OSI/RM的對(duì)應(yīng)關(guān)系。的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 5.掌握五層網(wǎng)絡(luò)參考模型。掌握五層網(wǎng)絡(luò)參考模型。 整理課件3 3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 發(fā)展歷程發(fā)展歷程 分層原理分層原理 基本概念基本概念 整理課件4 一、發(fā)展歷程一、發(fā)展歷程 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)提出的背景網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)提出的背景計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù) 雜性、異質(zhì)性雜性、異質(zhì)性 不同的通信介質(zhì)不同的通信介質(zhì)有線、無線等有線、無線等 不同種類的

3、設(shè)備不同種類的設(shè)備主機(jī)、路由器、交換機(jī)、復(fù)用主機(jī)、路由器、交換機(jī)、復(fù)用 設(shè)備等設(shè)備等 不同的操作系統(tǒng)不同的操作系統(tǒng)UNIX、Windows等等 不同的軟不同的軟/硬件、接口和通信約定（協(xié)議）硬件、接口和通信約定（協(xié)議） 不同的應(yīng)用環(huán)境不同的應(yīng)用環(huán)境固定、移動(dòng)等固定、移動(dòng)等 不同種類業(yè)務(wù)不同種類業(yè)務(wù)分時(shí)、交互、實(shí)時(shí)等分時(shí)、交互、實(shí)時(shí)等 寶貴的投資和積累寶貴的投資和積累有形、無形等有形、無形等 用戶業(yè)務(wù)的延續(xù)性用戶業(yè)務(wù)的延續(xù)性不允許出現(xiàn)大的跌宕起伏不允許出現(xiàn)大的跌宕起伏 整理課件5 對(duì)于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用什么方法能合理地組對(duì)于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用什么方法能合理地組 織網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到：織網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

4、，以達(dá)到： 結(jié)構(gòu)清晰 簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 便于更新與維護(hù) 較強(qiáng)的獨(dú)立性和適應(yīng)性 解決：分而治之！解決：分而治之！ 一個(gè)生活中的例子：空中旅行空中旅行 整理課件6 空中旅行的組織空中旅行的組織 一系列的步驟一系列的步驟 機(jī)票 (購買) 行李 (托運(yùn)) 旅客 (出發(fā)) 飛機(jī) (起飛) 飛行航線 機(jī)票 (投訴) 行李 (認(rèn)領(lǐng)) 旅客 (到達(dá)) 飛機(jī) (著陸) 飛行航線 飛行航線 整理課件7 空中旅行的組織空中旅行的組織: 從另一種不同的角度觀察從另一種不同的角度觀察 層次的觀點(diǎn)：層次的觀點(diǎn)： 每層實(shí)現(xiàn)一種特定的每層實(shí)現(xiàn)一種特定的服務(wù)服務(wù) 通過自己內(nèi)部的功能通過自己內(nèi)部的功能 依賴自己的下層提供的服務(wù)依賴

5、自己的下層提供的服務(wù) 機(jī)票 (購買) 行李 (托運(yùn)) 旅客 (出發(fā)) 飛機(jī) (起飛) 飛行航線 機(jī)票 (投訴) 行李 (認(rèn)領(lǐng)) 旅客 (到達(dá)) 飛機(jī) (著陸) 飛行航線 飛行航線 整理課件8 從出發(fā)地到目的地的航線：導(dǎo)航服務(wù) 柜臺(tái)-to-柜臺(tái)：“旅客+行李” 票務(wù)服務(wù) 行李托運(yùn)-to-行李認(rèn)領(lǐng)：行李服務(wù) 登機(jī)入口-to-到達(dá)出口：旅客乘務(wù)服務(wù) 跑道-to-跑道：飛機(jī)“航運(yùn)”服務(wù) 整理課件9 層次功能的分布式實(shí)現(xiàn)層次功能的分布式實(shí)現(xiàn) 飛機(jī) (起飛)飛機(jī) (著陸) 飛行航線 起飛起飛機(jī)場(chǎng)機(jī)場(chǎng) 到達(dá)機(jī)場(chǎng)到達(dá)機(jī)場(chǎng) 中間空中交通樞紐 飛行航線飛行航線 機(jī)票 (購買)機(jī)票 (投訴) 行李 (托運(yùn))行李 (

6、認(rèn)領(lǐng)) 旅客 (出發(fā))旅客 (到達(dá)) 整理課件10 層次化方法在其他領(lǐng)域的應(yīng)用 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) 把一個(gè)大的程序分解為若干個(gè)層次的小模塊來實(shí)把一個(gè)大的程序分解為若干個(gè)層次的小模塊來實(shí) 現(xiàn)，如操作系統(tǒng)?，F(xiàn)，如操作系統(tǒng)。 郵政系統(tǒng)郵政系統(tǒng) 郵遞員、郵政分局、郵政總局、郵政運(yùn)輸郵遞員、郵政分局、郵政總局、郵政運(yùn)輸 銀行系統(tǒng)銀行系統(tǒng) 物流系統(tǒng)物流系統(tǒng) 整理課件11 二、二、 分層原理分層原理 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中也采用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中也采用了分層分層方法。方法。把復(fù)把復(fù) 雜的問題劃分為若干個(gè)較小的、單一的局部雜的問題劃分為若干個(gè)較小的、單一的局部 問題，在不同層上予以解決。問題，在不同層上予以解決。 網(wǎng)絡(luò)的層次

7、結(jié)構(gòu)方法要解決的問題：網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)方法要解決的問題： 1）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有哪些層次？每一層的功能是什么？）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有哪些層次？每一層的功能是什么？ （分層與功能分層與功能） 2）各層之間的關(guān)系是怎樣的？它們?nèi)绾芜M(jìn)行交互？）各層之間的關(guān)系是怎樣的？它們?nèi)绾芜M(jìn)行交互？ （服務(wù)與接口服務(wù)與接口） 3）通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？（）通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？（協(xié)議協(xié)議） 整理課件12 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，層層、協(xié)議協(xié)議和層間接口層間接口的集合 被稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 換句話說：體系結(jié)構(gòu)包括三個(gè)內(nèi)容：換句話說：體系結(jié)構(gòu)包括三個(gè)內(nèi)容：分層結(jié)構(gòu)與分層結(jié)構(gòu)與 每層的功能、服務(wù)與

8、層間接口、協(xié)議。每層的功能、服務(wù)與層間接口、協(xié)議。 最早的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)源于IBM的SNA 其他的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)還有DEC的DNA等 由國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO制定的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是OSI/RM 實(shí)際中應(yīng)用最廣泛的是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu) 事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn) 整理課件13 層次結(jié)構(gòu)方法的優(yōu)點(diǎn)層次結(jié)構(gòu)方法的優(yōu)點(diǎn) 獨(dú)立性強(qiáng)獨(dú)立性強(qiáng)耦合程度低耦合程度低 上層只需了解下層通過層間接口提供什么服務(wù)上層只需了解下層通過層間接口提供什么服務(wù)黑箱黑箱 方法方法。 適應(yīng)性強(qiáng)適應(yīng)性強(qiáng) 只要服務(wù)和接口不變，每層的實(shí)現(xiàn)方法可任意改變。只要服務(wù)和接口不變，每層的實(shí)現(xiàn)方法可任意改變。 易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù) 把復(fù)雜

9、的系統(tǒng)分解成若干個(gè)涉及范圍小、功能簡(jiǎn)單的子把復(fù)雜的系統(tǒng)分解成若干個(gè)涉及范圍小、功能簡(jiǎn)單的子 單元：?jiǎn)卧?使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰，實(shí)現(xiàn)、調(diào)試和維護(hù)變得簡(jiǎn)單和容易。使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰，實(shí)現(xiàn)、調(diào)試和維護(hù)變得簡(jiǎn)單和容易。 使設(shè)計(jì)人員能專心設(shè)計(jì)和開發(fā)所關(guān)心的功能模塊。使設(shè)計(jì)人員能專心設(shè)計(jì)和開發(fā)所關(guān)心的功能模塊。 整理課件14 三、三、 基本概念基本概念 (1)實(shí)體實(shí)體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進(jìn)程。軟件進(jìn)程。圖圖 例例 (2)協(xié)議協(xié)議：通信雙方在通信中必須遵守的規(guī)則。：通信雙方在通信中必須遵守的規(guī)則。 (3)對(duì)等層對(duì)等層：兩個(gè)不同系統(tǒng)的同級(jí)層次。：兩個(gè)不同系統(tǒng)的同級(jí)層次

10、。 (4)對(duì)等實(shí)體對(duì)等實(shí)體：分別位于不同系統(tǒng)對(duì)等層中的兩個(gè)實(shí)體：分別位于不同系統(tǒng)對(duì)等層中的兩個(gè)實(shí)體 (5)接口接口：相鄰兩層之間交互的界面，定義相鄰兩層之間：相鄰兩層之間交互的界面，定義相鄰兩層之間 的操作及下層對(duì)上層的服務(wù)。的操作及下層對(duì)上層的服務(wù)。 (6)服務(wù)服務(wù)：某一層及其以下各層的一種能力，通過接口提：某一層及其以下各層的一種能力，通過接口提 供給其相鄰上層。供給其相鄰上層。 整理課件15 系統(tǒng)系統(tǒng)A系統(tǒng)系統(tǒng)B 實(shí)體實(shí)體 對(duì)等層對(duì)等層 對(duì)等實(shí)體對(duì)等實(shí)體 接口接口 服務(wù)服務(wù) 物理網(wǎng)絡(luò)物理網(wǎng)絡(luò) 返回 整理課件16 1.網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu) 1）網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)系統(tǒng)都是按）網(wǎng)絡(luò)中

11、的任何一個(gè)系統(tǒng)都是按 照層次結(jié)構(gòu)來組織的照層次結(jié)構(gòu)來組織的 2）同一網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個(gè)端系統(tǒng)）同一網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個(gè)端系統(tǒng) 必須具有相同的層次必須具有相同的層次 3）每層使用其下層提供的服務(wù)，）每層使用其下層提供的服務(wù)， 并向其上層提供服務(wù)并向其上層提供服務(wù) 4）通信只在對(duì)等層間進(jìn)行（間接）通信只在對(duì)等層間進(jìn)行（間接 的、邏輯的、虛擬的），非對(duì)等的、邏輯的、虛擬的），非對(duì)等 層之間不能互相層之間不能互相“通信通信” 5）實(shí)際的物理通信只在最底層完）實(shí)際的物理通信只在最底層完 成成 6）Pn：第：第n層層協(xié)議協(xié)議，即第，即第n層對(duì)等層對(duì)等 實(shí)體間通信時(shí)必須遵循的規(guī)則或?qū)嶓w間通信時(shí)必須遵循的規(guī)則或 約

12、定約定 P3 P2 P1 2 1 3 2 1 物理通信線路物理通信線路 3 N+1 N N-1 N+1 N N-1 Pn-1 Pn Pn+1 系統(tǒng)系統(tǒng)A系統(tǒng)系統(tǒng)B 整理課件17 （1）對(duì)等層通信的實(shí)質(zhì)）對(duì)等層通信的實(shí)質(zhì) 網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)原理網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)原理禁止禁止不同主機(jī)的對(duì)等不同主機(jī)的對(duì)等 層之間進(jìn)行層之間進(jìn)行直接通信直接通信。(想一想，為什么?) 實(shí)際上，每一層必須依靠下層提供的服務(wù)來實(shí)際上，每一層必須依靠下層提供的服務(wù)來 與另一臺(tái)主機(jī)的對(duì)等層通信。與另一臺(tái)主機(jī)的對(duì)等層通信。 l上層上層使用使用下層提供的服務(wù)下層提供的服務(wù)Service user； l下層向上層下層向上層提供提供服務(wù)服

13、務(wù)Service provider。 第n+1層是第n層的服務(wù)用戶，第n-1層是第n層的服務(wù)提供者 第n層的服務(wù)也依賴于第n-1層以及以下各層的服務(wù) 例：例：郵政通信郵政通信 整理課件18 對(duì)等通信例：兩個(gè)人收發(fā)信件對(duì)等通信例：兩個(gè)人收發(fā)信件 想一想想一想： 收信人與發(fā)信人之間、郵局之間，是在直接通信嗎？收信人與發(fā)信人之間、郵局之間，是在直接通信嗎？ 郵局、運(yùn)輸系統(tǒng)各向誰提供什么樣的服務(wù)？郵局、運(yùn)輸系統(tǒng)各向誰提供什么樣的服務(wù)？ 郵局、收發(fā)信人各使用誰提供的什么服務(wù)？郵局、收發(fā)信人各使用誰提供的什么服務(wù)？ 信件內(nèi)容信件內(nèi)容 郵件地址郵件地址 貨物地址貨物地址 發(fā)信人發(fā)信人 郵局郵局 運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸

14、系統(tǒng) 信件內(nèi)容信件內(nèi)容 郵件地址郵件地址 貨物地址貨物地址 收信人收信人 對(duì)信件內(nèi)容的共識(shí)對(duì)信件內(nèi)容的共識(shí) 對(duì)信件如何傳遞的共識(shí)對(duì)信件如何傳遞的共識(shí) 對(duì)貨物如何運(yùn)輸?shù)墓沧R(shí)對(duì)貨物如何運(yùn)輸?shù)墓沧R(shí) P3 P2 P1 公路，鐵路，航空公路，鐵路，航空 郵局郵局 運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng) 整理課件19 對(duì)等層通信的實(shí)質(zhì)對(duì)等層通信的實(shí)質(zhì) 1）對(duì)等層實(shí)體之間實(shí)現(xiàn)）對(duì)等層實(shí)體之間實(shí)現(xiàn) 的是的是虛擬的邏輯通信虛擬的邏輯通信； 2）下層向上層提供服務(wù)；）下層向上層提供服務(wù)； 3）上層依賴）上層依賴下層提供的下層提供的 服務(wù)來與其他主機(jī)上的服務(wù)來與其他主機(jī)上的 對(duì)等層通信；對(duì)等層通信； 4）實(shí)際通信在最底層完）實(shí)際通信在最

15、底層完 成成。 整理課件20 （2）源進(jìn)程傳送消息到目標(biāo)進(jìn)程的過程）源進(jìn)程傳送消息到目標(biāo)進(jìn)程的過程 1）消息送到源系統(tǒng)的最）消息送到源系統(tǒng)的最 高層；高層； 2）從最高層開始，自上）從最高層開始，自上 而下逐層而下逐層封裝封裝； 3）經(jīng)物理線路傳輸?shù)侥浚┙?jīng)物理線路傳輸?shù)侥?標(biāo)系統(tǒng)；標(biāo)系統(tǒng)； 4）目標(biāo)系統(tǒng)將收到的信）目標(biāo)系統(tǒng)將收到的信 息自下而上逐層處理息自下而上逐層處理 并并拆封拆封； 5）由最高層將消息提交）由最高層將消息提交 給目標(biāo)進(jìn)程給目標(biāo)進(jìn)程。 3 2 1 N+1 N N-1 2 1 3 N+1 N N-1 目標(biāo)進(jìn)程源進(jìn)程 P3 P2 P1 物理通信線路物理通信線路 Pn-1 Pn P

16、n+1 消息消息消息消息 邏輯通信邏輯通信 整理課件21 （3）體系結(jié)構(gòu)各層中實(shí)現(xiàn)的主要功能）體系結(jié)構(gòu)各層中實(shí)現(xiàn)的主要功能 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 使對(duì)等層的通信更加可靠使對(duì)等層的通信更加可靠 流量控制流量控制 控制發(fā)送端的速率，使接收端能來得及接收控制發(fā)送端的速率，使接收端能來得及接收 分段和重裝分段和重裝 發(fā)送端將數(shù)據(jù)塊分成更小的單位，并在接收端重新組合發(fā)送端將數(shù)據(jù)塊分成更小的單位，并在接收端重新組合 復(fù)用和分用復(fù)用和分用 多個(gè)高層的對(duì)等層通信會(huì)話復(fù)用一條低層連接多個(gè)高層的對(duì)等層通信會(huì)話復(fù)用一條低層連接 建立連接和釋放連接建立連接和釋放連接 整理課件22 2、 通信協(xié)議通信協(xié)議 協(xié)議：協(xié)議： 定

17、義定義網(wǎng)絡(luò)實(shí)體間網(wǎng)絡(luò)實(shí)體間發(fā)送和接收?qǐng)?bào)文的格式、順序發(fā)送和接收?qǐng)?bào)文的格式、順序 以及當(dāng)傳送和接收消息時(shí)應(yīng)采取的行動(dòng)。以及當(dāng)傳送和接收消息時(shí)應(yīng)采取的行動(dòng)。（語語 法、語義和同步法、語義和同步） 整理課件23 Hi Hi Whats the time? 2:00 請(qǐng)求連接 傳送文件：xxxxx.xxx time 連接確認(rèn) 整理課件24 通信協(xié)議的三要素通信協(xié)議的三要素 1）語法）語法 協(xié)議元素與數(shù)據(jù)的組合格式，即報(bào)文格式。例如：協(xié)議元素與數(shù)據(jù)的組合格式，即報(bào)文格式。例如： 2）語義）語義 對(duì)協(xié)議中各協(xié)議元素的含義的解釋，例如：對(duì)協(xié)議中各協(xié)議元素的含義的解釋，例如： 在在HDLC協(xié)議中，標(biāo)志協(xié)議中，

18、標(biāo)志Flag(7EH)表示報(bào)文的開始和結(jié)束表示報(bào)文的開始和結(jié)束 在在BSC協(xié)議中，協(xié)議中，SOH(01H)表示報(bào)文的開始，表示報(bào)文的開始，STX(02H)表示報(bào)文表示報(bào)文 正文的開始，正文的開始，ETX(03H)表示報(bào)文正文的結(jié)束表示報(bào)文正文的結(jié)束 3）同步）同步 規(guī)定實(shí)體之間通信的操作執(zhí)行順序，協(xié)調(diào)通信雙方的操作，規(guī)定實(shí)體之間通信的操作執(zhí)行順序，協(xié)調(diào)通信雙方的操作， 使兩個(gè)實(shí)體之間有序的合作，共同完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。使兩個(gè)實(shí)體之間有序的合作，共同完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。 Flag Address CtrlDataFCSS FlagHDLC SOHHEADSTXTEXTETX BCCBSC BACK

19、整理課件25 確認(rèn) 釋放連接 釋放確認(rèn) 釋放確認(rèn) 連接確認(rèn) 數(shù)據(jù) 連接請(qǐng)求 連接確認(rèn) tt 同步（時(shí)序）例同步（時(shí)序）例 釋放連接釋放連接 數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸 建立連接建立連接 整理課件26 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中： 每層可能會(huì)有若干個(gè)協(xié)議每層可能會(huì)有若干個(gè)協(xié)議 一個(gè)協(xié)議只屬于一個(gè)層次一個(gè)協(xié)議只屬于一個(gè)層次 協(xié)議可以由軟件或硬件來實(shí)現(xiàn)：協(xié)議可以由軟件或硬件來實(shí)現(xiàn)： 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序 網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)硬件 常用協(xié)議組：常用協(xié)議組： TCP/IP（Windows、UNIX、Linux、） NetBEUI（Windows） IPX/SPX（NetWare

20、、Windows） 整理課件27 3、協(xié)議數(shù)據(jù)單元（、協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU） 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，對(duì)等層之間交換的信息報(bào)文統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，對(duì)等層之間交換的信息報(bào)文統(tǒng)稱為協(xié)議數(shù)協(xié)議數(shù) 據(jù)單元據(jù)單元（Protocol Data Unit，PDU）。）。 傳輸層及以下各層的傳輸層及以下各層的PDU另外還有各自特定的名稱：另外還有各自特定的名稱： 傳輸層傳輸層段（段（Segment） 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層分組分組/包（包（Packet） 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層幀（幀（Frame） 物理層物理層比特（比特（Bit） PDU由由協(xié)議控制信息（協(xié)議頭）協(xié)議控制信息（協(xié)議頭）和和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（SDU）組成）組成: 協(xié)議頭

21、部中含有完成數(shù)據(jù)傳輸所需的控制信息協(xié)議頭部中含有完成數(shù)據(jù)傳輸所需的控制信息: 地址、序號(hào)、長(zhǎng)度、分段標(biāo)志、差錯(cuò)控制信息地址、序號(hào)、長(zhǎng)度、分段標(biāo)志、差錯(cuò)控制信息 協(xié)議控制信息協(xié)議控制信息數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)（SDU） 整理課件28 下層把上層的下層把上層的PDU作為本層的數(shù)據(jù)加以作為本層的數(shù)據(jù)加以封裝封裝，然后，然后 加入本層的協(xié)議頭部（和尾部）形成本層的加入本層的協(xié)議頭部（和尾部）形成本層的PDU。 封裝封裝：就是在數(shù)據(jù)前面加上特定的協(xié)議頭部。：就是在數(shù)據(jù)前面加上特定的協(xié)議頭部。 因此，數(shù)據(jù)在源站自上而下遞交的過程實(shí)際上就是因此，數(shù)據(jù)在源站自上而下遞交的過程實(shí)際上就是 不斷封裝的過程。到達(dá)目的地后自下而

22、上遞交的過不斷封裝的過程。到達(dá)目的地后自下而上遞交的過 程就是不斷拆封的過程。程就是不斷拆封的過程。類比：發(fā)送信件類比：發(fā)送信件 數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)，其外面實(shí)際上要被包封多層數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)，其外面實(shí)際上要被包封多層“信封信封”。 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)協(xié)議頭協(xié)議頭 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)N+1層層PDU N層層PDU 整理課件29 數(shù)據(jù)多層封裝數(shù)據(jù)多層封裝 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 段頭段頭 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 段頭段頭 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分組分組頭頭 幀頭幀頭 段頭段頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分組頭分組頭幀尾幀尾 封裝封裝 段段 分組分組 幀幀 拆封拆封 整理課件30 TCP頭頭 應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù) 應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù) TCP頭頭應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)IP頭頭 幀頭幀頭

23、TCP頭頭應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)IP頭頭幀尾幀尾 例：例：TCP/IP協(xié)議的封裝過程協(xié)議的封裝過程 應(yīng)用層應(yīng)用層 傳輸層傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 鏈路層鏈路層 整理課件31 在目的站，某一層只能識(shí)別由源站對(duì)等層封在目的站，某一層只能識(shí)別由源站對(duì)等層封 裝的裝的“信封信封”，而對(duì)于被封裝在，而對(duì)于被封裝在“信封信封”內(nèi)內(nèi) 部的部的“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”僅僅是拆封后將其提交給上層，僅僅是拆封后將其提交給上層， 本層不作任何處理。本層不作任何處理。 每一層只處理本層的協(xié)議頭部！每一層只處理本層的協(xié)議頭部！ 整理課件32 4、兩種服務(wù)、兩種服務(wù) 面向連接服務(wù)面向連接服務(wù) 在數(shù)據(jù)交換之前，必須先建立連接，當(dāng)數(shù)據(jù)交換在數(shù)

24、據(jù)交換之前，必須先建立連接，當(dāng)數(shù)據(jù)交換 結(jié)束后，則應(yīng)終止這個(gè)連接。結(jié)束后，則應(yīng)終止這個(gè)連接。 具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放三個(gè)階段具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放三個(gè)階段 。 無連接服務(wù)無連接服務(wù) 是指兩個(gè)實(shí)體在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行分配通信是指兩個(gè)實(shí)體在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行分配通信 時(shí)所需的資源時(shí)所需的資源 。 整理課件33 兩種服務(wù)的比較兩種服務(wù)的比較 Connection Oriented Connectionless 參考模式參考模式電話系統(tǒng)電話系統(tǒng)郵政系統(tǒng)郵政系統(tǒng) 特點(diǎn)特點(diǎn) 靜態(tài)分配資源；傳輸靜態(tài)分配資源；傳輸 前需要建立連接前需要建立連接 動(dòng)態(tài)分配資源動(dòng)態(tài)分配資源 可靠性可靠性

25、提供可靠的傳輸服務(wù)：無提供可靠的傳輸服務(wù)：無 錯(cuò)、按序、無丟失錯(cuò)、按序、無丟失/無重復(fù)無重復(fù) 不能防止報(bào)文的損壞、失不能防止報(bào)文的損壞、失 序、丟失和重復(fù)序、丟失和重復(fù) 對(duì)目的地址對(duì)目的地址 的要求的要求 僅在連接階段需要完整的僅在連接階段需要完整的 目的地址目的地址 需要為每一個(gè)報(bào)文提供完需要為每一個(gè)報(bào)文提供完 整的目的地址整的目的地址 適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合 在一段時(shí)間內(nèi)向同一目的地在一段時(shí)間內(nèi)向同一目的地 發(fā)送大量報(bào)文發(fā)送大量報(bào)文; 實(shí)時(shí)性要求實(shí)時(shí)性要求 少量零星報(bào)文少量零星報(bào)文 分類及示例分類及示例 1.可靠消息流可靠消息流 - 文件傳輸文件傳輸 2.可靠字節(jié)流可靠字節(jié)流 - 遠(yuǎn)程登錄遠(yuǎn)程登

26、錄 1.數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào) - 廣播廣播/組播組播 2.可靠的數(shù)據(jù)報(bào)可靠的數(shù)據(jù)報(bào)- 掛號(hào)郵件掛號(hào)郵件 3.請(qǐng)求應(yīng)答請(qǐng)求應(yīng)答 - 數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)庫查詢 整理課件34 無連接服務(wù)的類型 數(shù)據(jù)報(bào)（數(shù)據(jù)報(bào)（datagram） 它的特點(diǎn)不需要接收端做出任何響應(yīng)，因而是一種 不可靠的服務(wù)。 確認(rèn)交付（確認(rèn)交付（confirmed delivery） 這種服務(wù)要求接收端對(duì)收到的每一個(gè)報(bào)文都要產(chǎn)生 一個(gè)證實(shí)發(fā)送給發(fā)送端，該證實(shí)只能保證報(bào)文已經(jīng) 發(fā)送到遠(yuǎn)端的目的地了，但不能保證目的地的用戶 已收到這個(gè)報(bào)文。 請(qǐng)求應(yīng)答（請(qǐng)求應(yīng)答（request-reply） 這種類型的數(shù)據(jù)報(bào)要求接收端用戶每收到一個(gè)報(bào)文， 就要向發(fā)送端

27、用戶發(fā)送一個(gè)應(yīng)答報(bào)文。 整理課件35 服務(wù)原語服務(wù)原語 服務(wù)原語（服務(wù)原語（Service Primitive）專供用戶和其他實(shí)專供用戶和其他實(shí) 體訪問服務(wù)。體訪問服務(wù)。 服務(wù)原語只是對(duì)服務(wù)進(jìn)行概念性的功能描述，至于服務(wù)原語只是對(duì)服務(wù)進(jìn)行概念性的功能描述，至于 如何實(shí)現(xiàn)并不作明確規(guī)定。如何實(shí)現(xiàn)并不作明確規(guī)定。 原語類型原語類型含義含義 請(qǐng)求請(qǐng)求(Request)(Request)（N N+1+1）實(shí)體請(qǐng)求（）實(shí)體請(qǐng)求（N N）實(shí)體提供服務(wù)）實(shí)體提供服務(wù) 指示指示(Indication)(Indication)（N N）實(shí)體通知（）實(shí)體通知（N N+1+1）實(shí)體發(fā)生了某一事件）實(shí)體發(fā)生了某一事件

28、 響應(yīng)響應(yīng)(Response)(Response)（N N+1+1）實(shí)體對(duì)（）實(shí)體對(duì)（N N）實(shí)體指示的響應(yīng)）實(shí)體指示的響應(yīng) 確認(rèn)確認(rèn)(Confirm)(Confirm)（N N）實(shí)體向（）實(shí)體向（N N+1+1）實(shí)體確認(rèn)，表明（）實(shí)體確認(rèn)，表明（N N+1+1）實(shí)體請(qǐng)求）實(shí)體請(qǐng)求 的服務(wù)已完成的服務(wù)已完成 BACK 整理課件36 3.2 網(wǎng)絡(luò)參考模型網(wǎng)絡(luò)參考模型 OSI/RM參考模型 TCP/IP參考模型 整理課件37 一、一、OSI/RM參考模型參考模型 應(yīng)用層應(yīng)用層Application 表示層表示層Presentation 會(huì)話層會(huì)話層Session 傳輸層傳輸層Transportat

29、ion 物理層物理層Physical 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層Data Link 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層Network 7 6 5 4 3 2 1 為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供服務(wù)為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供服務(wù) 數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示 在用戶間建立會(huì)話關(guān)系在用戶間建立會(huì)話關(guān)系 不同主機(jī)進(jìn)程間的通信不同主機(jī)進(jìn)程間的通信 在主機(jī)間傳輸分組在主機(jī)間傳輸分組 在節(jié)點(diǎn)間可靠地傳輸幀在節(jié)點(diǎn)間可靠地傳輸幀 位流的透明傳輸位流的透明傳輸 整理課件38 1、物理層（、物理層（Physical Layer） 1)任務(wù)任務(wù)：在物理媒體：在物理媒體(介質(zhì)介質(zhì))上上正確地正確地、透明地透明地傳送比特傳送比特 流。流。 2)服務(wù)：串行和并行服務(wù)：串行和并行 3)協(xié)議

30、協(xié)議(標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn))：規(guī)定了物理接口的各種特性。：規(guī)定了物理接口的各種特性。 l機(jī)械機(jī)械：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格 l電氣電氣：信號(hào)電平，信號(hào)的脈沖寬度和頻率，數(shù)據(jù)傳送速率，：信號(hào)電平，信號(hào)的脈沖寬度和頻率，數(shù)據(jù)傳送速率， 最大傳輸距離等最大傳輸距離等 l功能功能：接口引（線）腳的功能和作用：接口引（線）腳的功能和作用 l規(guī)程規(guī)程：信號(hào)時(shí)序，應(yīng)答關(guān)系，操作過程：信號(hào)時(shí)序，應(yīng)答關(guān)系，操作過程 例：例：RS-232、RS-449、V.24、 V.35、G.703/G.704 整理課件39 RS-232-C 外形為外形為25針或針或9針的針的D形連接器形連接器 通信速率

31、（通信速率（b/s）：）： 100、300、600、1200、2400、4800、9600、 19.2K、33.6K、56K 信號(hào)電平：信號(hào)電平： 邏輯“1”：-3V-15V 邏輯“0”：+3V+15V 引腳定義：引腳定義： 整理課件40 整理課件41 DTE和DCE DTE (Data Terminal Equipment)數(shù)據(jù)終端設(shè)備 是指具有一定的數(shù)據(jù)處理能力以及收發(fā)能力的數(shù)據(jù)輸入/輸出 設(shè)備、終端設(shè)備或計(jì)算機(jī)等終端裝置。 DCE(Data Communication Equipment)數(shù)據(jù)通信設(shè)備 是指自動(dòng)呼叫應(yīng)答設(shè)備、交換機(jī)以及其他一些中間裝置的集 合,其作用就是在DTE和傳輸線路

32、之間提供信號(hào)變換和編碼的 功能，并且負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路連接。 整理課件42 2、數(shù)據(jù)鏈路層（、數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer） 1)任務(wù)任務(wù)：在兩個(gè)：在兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)相鄰節(jié)點(diǎn)間可靠地傳輸數(shù)據(jù)，使之對(duì)間可靠地傳輸數(shù)據(jù)，使之對(duì) 網(wǎng)絡(luò)層呈現(xiàn)為一條無錯(cuò)的鏈路。網(wǎng)絡(luò)層呈現(xiàn)為一條無錯(cuò)的鏈路。 2)PDU：幀（：幀（Frame） 3)功能：功能： l建立與拆除數(shù)據(jù)鏈路連接建立與拆除數(shù)據(jù)鏈路連接 l組幀組幀：幀封裝，按順序傳送，處理返回的確認(rèn)幀：幀封裝，按順序傳送，處理返回的確認(rèn)幀 l物理尋址物理尋址：MAC地址地址/物理地址物理地址 l定界與同步定界與同步：產(chǎn)生：產(chǎn)生/識(shí)別幀邊界識(shí)別幀邊

33、界 l錯(cuò)誤檢測(cè)錯(cuò)誤檢測(cè)/恢復(fù)恢復(fù)：可靠的傳輸，：可靠的傳輸，CRC，ARQ l流量控制流量控制：抑制發(fā)送方的傳輸速率，使接收方來得及接收：抑制發(fā)送方的傳輸速率，使接收方來得及接收 整理課件43 4)數(shù)據(jù)鏈路層的服務(wù)數(shù)據(jù)鏈路層的服務(wù) 無確認(rèn)無連接服務(wù)無確認(rèn)無連接服務(wù) 有確認(rèn)無連接服務(wù)有確認(rèn)無連接服務(wù) 面向連接的服務(wù)面向連接的服務(wù) 根據(jù)確認(rèn)的發(fā)送條件，將確認(rèn)機(jī)制分為三種方根據(jù)確認(rèn)的發(fā)送條件，將確認(rèn)機(jī)制分為三種方 式：式： 正向確認(rèn)正向確認(rèn) 雙向確認(rèn)雙向確認(rèn) 負(fù)向確認(rèn)負(fù)向確認(rèn) 整理課件44 5)協(xié)議協(xié)議 a)面向字符的面向字符的 數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)以字符字符為單位傳輸，用控制字符控制通信為單位傳輸，用控制字

34、符控制通信 例如：例如：IBM的的BSC規(guī)程規(guī)程 b)面向比特的面向比特的 數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)以位位為單位傳輸，用幀中的控制字段控制通信為單位傳輸，用幀中的控制字段控制通信 例如：例如： ISO的的HDLC規(guī)程規(guī)程 整理課件45 6)共享信道問題共享信道問題 如何控制對(duì)如何控制對(duì)共享信道共享信道的訪問？的訪問？ 將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制(Logical Link Control, LLC)和和介質(zhì)訪問控制介質(zhì)訪問控制(Media Access Control, MAC)兩個(gè)子層，由兩個(gè)子層，由MAC 子層解決共享介質(zhì)訪問控制問題。子層解決共享介質(zhì)訪問控制問題。 LA

35、N使用的兩種主要介質(zhì)訪問控制方法：使用的兩種主要介質(zhì)訪問控制方法： CSMA/CD TOKEN PASSING 整理課件46 3、網(wǎng)絡(luò)層（、網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer） 1)任務(wù)任務(wù)：尋址并選擇合適的：尋址并選擇合適的路由路由，把數(shù)據(jù)報(bào)從源端傳，把數(shù)據(jù)報(bào)從源端傳 送到目的端，在需要時(shí)對(duì)上層的數(shù)據(jù)進(jìn)行分段和重送到目的端，在需要時(shí)對(duì)上層的數(shù)據(jù)進(jìn)行分段和重 組。組。 2)PDU：數(shù)據(jù)報(bào)（：數(shù)據(jù)報(bào)（Datagram，IP-分組分組Packet） 3)功能：功能： l在源端與目的端之間建立、維護(hù)、終止網(wǎng)絡(luò)的連接在源端與目的端之間建立、維護(hù)、終止網(wǎng)絡(luò)的連接 l尋址、路由選擇和分組中轉(zhuǎn)尋址、路由選擇

36、和分組中轉(zhuǎn) l分段與組合：大數(shù)據(jù)塊分段，小數(shù)據(jù)塊組合分段與組合：大數(shù)據(jù)塊分段，小數(shù)據(jù)塊組合 l流量控制和擁塞控制流量控制和擁塞控制 l多路復(fù)用：為多個(gè)傳輸層實(shí)體提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)多路復(fù)用：為多個(gè)傳輸層實(shí)體提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù) l差錯(cuò)檢測(cè)與恢復(fù)差錯(cuò)檢測(cè)與恢復(fù) l流量統(tǒng)計(jì)和記賬流量統(tǒng)計(jì)和記賬 4)IP協(xié)議協(xié)議RFC 791 整理課件47 5)網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù) 數(shù)據(jù)報(bào)（數(shù)據(jù)報(bào)（Datagram）服務(wù)）服務(wù) l網(wǎng)絡(luò)層從傳輸層接受報(bào)文（發(fā)送時(shí)）并拆分為分組，把每一網(wǎng)絡(luò)層從傳輸層接受報(bào)文（發(fā)送時(shí)）并拆分為分組，把每一 個(gè)分組作為一個(gè)獨(dú)立的信息單位傳送。個(gè)分組作為一個(gè)獨(dú)立的信息單位傳送。 l特征：特征：不

37、需建立連接不需建立連接 每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都附有網(wǎng)絡(luò)地址每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都附有網(wǎng)絡(luò)地址 要求路由選擇要求路由選擇 數(shù)據(jù)報(bào)不能保證按序到達(dá)目的地?cái)?shù)據(jù)報(bào)不能保證按序到達(dá)目的地 對(duì)故障的適應(yīng)性強(qiáng)對(duì)故障的適應(yīng)性強(qiáng) 易于平衡網(wǎng)絡(luò)流量易于平衡網(wǎng)絡(luò)流量 虛電路（虛電路（Virtual Circuit）服務(wù)）服務(wù) l在源主機(jī)要與目的主機(jī)通信之前，應(yīng)先建立一條網(wǎng)絡(luò)連接在源主機(jī)要與目的主機(jī)通信之前，應(yīng)先建立一條網(wǎng)絡(luò)連接 l特征：特征：要求先建立連接要求先建立連接 全網(wǎng)地址全網(wǎng)地址 路由選擇路由選擇 按序到達(dá)按序到達(dá) 可靠性較高可靠性較高 適用于交互式作用適用于交互式作用 l分類：永久虛電路分類：永久虛電路 、呼叫虛電路、呼叫虛

38、電路 整理課件48 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)與虛電路服務(wù) 項(xiàng)目項(xiàng)目虛電路虛電路數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào) 目的主機(jī)地址目的主機(jī)地址 建立連接時(shí)需要建立連接時(shí)需要每個(gè)分組都需要每個(gè)分組都需要 初始化設(shè)置初始化設(shè)置 需要需要不需要不需要 分組順序分組順序 由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)保證由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)保證通信子網(wǎng)不負(fù)責(zé)通信子網(wǎng)不負(fù)責(zé) 差錯(cuò)控制差錯(cuò)控制 由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)，對(duì)主機(jī)由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)，對(duì)主機(jī) 透明透明 由主機(jī)負(fù)責(zé)由主機(jī)負(fù)責(zé) 流量控制流量控制 通信子網(wǎng)提供通信子網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)層不提供網(wǎng)絡(luò)層不提供 連接的建立和釋放連接的建立和釋放 需要需要不需要不需要 整理課件49 6)路由選擇路由選擇 如何在多條通信路徑中找一條如何在多條通信路徑中找一條最

39、佳路徑最佳路徑？ 依據(jù)：依據(jù)：速度、速度、 距離距離(步跳數(shù)步跳數(shù))、 價(jià)格、價(jià)格、 擁塞程度擁塞程度 路由器路由器路由表建立與維護(hù)路由表建立與維護(hù) 靜態(tài)：人工設(shè)置，只適用于小型網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)：人工設(shè)置，只適用于小型網(wǎng)絡(luò) 動(dòng)態(tài)：運(yùn)行過程中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況自動(dòng)地動(dòng)態(tài)維護(hù)動(dòng)態(tài)：運(yùn)行過程中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況自動(dòng)地動(dòng)態(tài)維護(hù) 路由算法路由算法建立與維護(hù)路由表的方法建立與維護(hù)路由表的方法 距離向量算法：距離向量算法：RIP、CGP等等 鏈路狀態(tài)算法：鏈路狀態(tài)算法：OSPF等等 整理課件50 鏈路層的任務(wù)鏈路層的任務(wù) 兩節(jié)點(diǎn)間節(jié)點(diǎn)間可靠的數(shù)據(jù)傳輸 Ethernet, X.25, ATM, 網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù) 沿兩端點(diǎn)

40、間端點(diǎn)間的最佳路由傳輸數(shù)據(jù) （主機(jī)間主機(jī)間的邏輯通信） Ethernet, X.25, ATM, 鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)系鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)系 整理課件51 4、傳輸層（、傳輸層（Transport Layer） 1)任務(wù)任務(wù)：對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的連接進(jìn)行管理，在源端與目：對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的連接進(jìn)行管理，在源端與目 的端之間提供可靠的、透明的數(shù)據(jù)傳輸，使上的端之間提供可靠的、透明的數(shù)據(jù)傳輸，使上 層服務(wù)用戶不必關(guān)心通信子網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。層服務(wù)用戶不必關(guān)心通信子網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 2)傳輸層的特點(diǎn)：傳輸層的特點(diǎn)： l以上各層：面向應(yīng)用，本層及以下各層：面向傳輸；以上各層：面向應(yīng)用，本層及以下各層：面向傳輸； l與網(wǎng)絡(luò)層的部

41、分服務(wù)有重疊交叉，功能取舍取決于網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)層的部分服務(wù)有重疊交叉，功能取舍取決于網(wǎng) 絡(luò)層功能的強(qiáng)弱；絡(luò)層功能的強(qiáng)弱； l只存在于端主機(jī)中；只存在于端主機(jī)中； l實(shí)現(xiàn)源主機(jī)到目的主機(jī)實(shí)現(xiàn)源主機(jī)到目的主機(jī)“端到端端到端”的連接的連接 在這一點(diǎn)上與網(wǎng)絡(luò)層的區(qū)別是什么？在這一點(diǎn)上與網(wǎng)絡(luò)層的區(qū)別是什么？ 網(wǎng)絡(luò)層：為網(wǎng)絡(luò)層：為主機(jī)之間主機(jī)之間提供邏輯傳輸提供邏輯傳輸 傳輸層：為傳輸層：為應(yīng)用進(jìn)程之間應(yīng)用進(jìn)程之間提供邏輯傳輸提供邏輯傳輸 整理課件52 3)功能功能 地址映射地址映射 源端進(jìn)程地址映射到網(wǎng)絡(luò)地址，或反之；源端進(jìn)程地址映射到網(wǎng)絡(luò)地址，或反之； 多路復(fù)用與分割；多路復(fù)用與分割； 多個(gè)傳輸連接共用一條

42、網(wǎng)絡(luò)連接；多個(gè)傳輸連接共用一條網(wǎng)絡(luò)連接； 一條傳輸連接使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接；一條傳輸連接使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接； 進(jìn)行數(shù)據(jù)分段并在目的端重新組裝；進(jìn)行數(shù)據(jù)分段并在目的端重新組裝； 傳輸連接的建立與釋放；傳輸連接的建立與釋放； 提供提供“面向連接面向連接” 和和“無連接無連接” 兩種服務(wù)：兩種服務(wù)： TCP/IP協(xié)議：協(xié)議：TCP和和UDP 傳輸差錯(cuò)校驗(yàn)與恢復(fù)；傳輸差錯(cuò)校驗(yàn)與恢復(fù)； 流量控制，防止數(shù)據(jù)傳輸過載。流量控制，防止數(shù)據(jù)傳輸過載。 整理課件53 傳輸層與網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)系傳輸層與網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)系 網(wǎng)絡(luò)層提供網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)層提供網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)間主機(jī)間的的“邏輯通信邏輯通信” ；而傳輸；而傳輸 層提供層提供主機(jī)中的進(jìn)程

43、間主機(jī)中的進(jìn)程間的的“邏輯通信邏輯通信” 。 二者之間的差別：微妙而又重要二者之間的差別：微妙而又重要 類比類比 主機(jī)：?jiǎn)挝坏膫鬟_(dá)室主機(jī)：?jiǎn)挝坏膫鬟_(dá)室 進(jìn)程：?jiǎn)挝恢械穆毠みM(jìn)程：?jiǎn)挝恢械穆毠?應(yīng)用層報(bào)文：信件應(yīng)用層報(bào)文：信件 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議=郵局的投遞服務(wù)，只負(fù)責(zé)遞送到傳達(dá)室郵局的投遞服務(wù)，只負(fù)責(zé)遞送到傳達(dá)室 傳輸層協(xié)議傳輸層協(xié)議=傳達(dá)室的收發(fā)服務(wù)，負(fù)責(zé)遞送到每個(gè)職工傳達(dá)室的收發(fā)服務(wù)，負(fù)責(zé)遞送到每個(gè)職工 整理課件54 網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù) 沿兩端點(diǎn)間的最佳路由傳輸數(shù)據(jù) （主機(jī)間的邏輯通信主機(jī)間的邏輯通信） Ethernet, X.25, ATM, 傳輸層的任務(wù)傳輸層的任務(wù) 兩端點(diǎn)間可靠

44、的透明數(shù)據(jù)傳輸 （應(yīng)用進(jìn)程間的邏輯通信應(yīng)用進(jìn)程間的邏輯通信） 通信子網(wǎng)通信子網(wǎng) 整理課件55 5、會(huì)話層（、會(huì)話層（Session Layer ） 1)任務(wù)任務(wù)：在傳輸層服務(wù)的基礎(chǔ)上增加控制會(huì)話：在傳輸層服務(wù)的基礎(chǔ)上增加控制會(huì)話 (Session)的機(jī)制，建立、組織和協(xié)調(diào)應(yīng)用進(jìn)的機(jī)制，建立、組織和協(xié)調(diào)應(yīng)用進(jìn) 程之間的交互過程。程之間的交互過程。 2)功能：為用戶建立、引導(dǎo)和釋放會(huì)話連接。功能：為用戶建立、引導(dǎo)和釋放會(huì)話連接。 3)服務(wù)服務(wù) 服務(wù)類型：雙向同時(shí)服務(wù)類型：雙向同時(shí)(雙工雙工)、雙向交替、雙向交替(半雙工半雙工)和和 單向單向(單工單工) 整理課件56 6、表示層（、表示層（Pres

45、entation Layer ） 1)任務(wù)任務(wù)：定義用戶或應(yīng)用程序之間交換數(shù)據(jù)的格式，：定義用戶或應(yīng)用程序之間交換數(shù)據(jù)的格式， 提供數(shù)據(jù)表示之間的轉(zhuǎn)換服務(wù)，保證傳輸?shù)男畔⒌教峁?shù)據(jù)表示之間的轉(zhuǎn)換服務(wù)，保證傳輸?shù)男畔⒌?達(dá)目的端后意義不變。達(dá)目的端后意義不變。 2)功能：對(duì)源站內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼，形成適合于傳功能：對(duì)源站內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼，形成適合于傳 輸?shù)谋忍亓鬏數(shù)谋忍亓?符合符合“傳輸語法傳輸語法”)，到了目的站再進(jìn)，到了目的站再進(jìn) 行解碼，轉(zhuǎn)換成目的站用戶所要求的格式行解碼，轉(zhuǎn)換成目的站用戶所要求的格式(符合目的符合目的 站站“局部語法局部語法”)，保持傳輸數(shù)據(jù)的意義不變。，保持傳輸數(shù)據(jù)的

46、意義不變。 3)服務(wù)：不同類型計(jì)算機(jī)中內(nèi)部格式的轉(zhuǎn)換、密碼轉(zhuǎn)服務(wù)：不同類型計(jì)算機(jī)中內(nèi)部格式的轉(zhuǎn)換、密碼轉(zhuǎn) 換和文本壓縮的轉(zhuǎn)換換和文本壓縮的轉(zhuǎn)換 整理課件57 7、應(yīng)用層（、應(yīng)用層（Application Layer） 1)任務(wù)任務(wù)：為：為End-user的應(yīng)用進(jìn)程提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的應(yīng)用進(jìn)程提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 和應(yīng)用接口。和應(yīng)用接口。 2)功能：功能： 提供各種不同的應(yīng)用協(xié)議以滿足應(yīng)用進(jìn)程的需求；提供各種不同的應(yīng)用協(xié)議以滿足應(yīng)用進(jìn)程的需求； 為用戶進(jìn)程提供應(yīng)用接口；為用戶進(jìn)程提供應(yīng)用接口； 識(shí)別并證實(shí)目的通信方的可用性；識(shí)別并證實(shí)目的通信方的可用性； 使協(xié)同工作的應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行同步；使協(xié)同工

47、作的應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行同步； 為通信過程申請(qǐng)資源。為通信過程申請(qǐng)資源。 3)應(yīng)用層協(xié)議的例子：應(yīng)用層協(xié)議的例子： OSI： VTP、MHS、FTAM、DS、 TCP/IP:Telnet、SMTP、FTP、DNS、HTTP、 整理課件58 TCP/IP不是一個(gè)單個(gè)的協(xié)議，而是由數(shù)十個(gè)不是一個(gè)單個(gè)的協(xié)議，而是由數(shù)十個(gè) 具有層次結(jié)構(gòu)的協(xié)議組成的一個(gè)具有層次結(jié)構(gòu)的協(xié)議組成的一個(gè)協(xié)議集協(xié)議集。 TCP和和IP是該協(xié)議集中的兩個(gè)最重要的核心協(xié)議。是該協(xié)議集中的兩個(gè)最重要的核心協(xié)議。 TCP/IP是是Internet上的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議集。上的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議集。 TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)以標(biāo)準(zhǔn)以“請(qǐng)求注釋請(qǐng)求注釋”（RFC

48、）文檔發(fā)）文檔發(fā) 布：布： TCP RFC 768, UDP RFC793 IP RFC 791 DNS RFC 1034, 1035, FTP RFC 959, 1635 二、二、TCP/IP參考模型參考模型 整理課件59 Message（報(bào)文）（報(bào)文） Segment（段）（段） Packet（分組）（分組） Frame（幀）（幀） Bit（比特）（比特） TCP/IP協(xié)議棧協(xié)議棧PDU 應(yīng)用層應(yīng)用層 HTTP, FTP, SMTP, DNS, Telnet, 傳輸層傳輸層 TCP, UDP 網(wǎng)際網(wǎng)際(網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò))層層 IP, ICMP, ARP, RARP 網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層(數(shù)據(jù)鏈路層

49、數(shù)據(jù)鏈路層+物理層物理層) PPP, Ethernet, Token ring, ATM TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)層次的體系結(jié)構(gòu)層次 整理課件60 1、TCP/IP的應(yīng)用層的應(yīng)用層 應(yīng)用層協(xié)議為文件傳輸、電子郵件、遠(yuǎn)程登錄、網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議為文件傳輸、電子郵件、遠(yuǎn)程登錄、網(wǎng) 絡(luò)管理、絡(luò)管理、Web瀏覽等應(yīng)用提供了支持。瀏覽等應(yīng)用提供了支持。 有些協(xié)議的名稱與以其為基礎(chǔ)的應(yīng)用程序同名。有些協(xié)議的名稱與以其為基礎(chǔ)的應(yīng)用程序同名。 應(yīng)用層應(yīng)用層 傳輸層傳輸層 網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層 網(wǎng)際層網(wǎng)際層 文件傳輸文件傳輸 FTP、 、TFTP、NFS 電子郵件電子郵件 SMTP、POP3 WWW應(yīng)用應(yīng)用 HTTP

50、遠(yuǎn)程登錄遠(yuǎn)程登錄 Telnet、rlogin 網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理 SNMP 名字管理名字管理 DNS 整理課件61 2、TCP/IP的傳輸層的傳輸層 傳輸層的傳輸層的主要功能主要功能：提供進(jìn)：提供進(jìn) 程間可靠的傳輸服務(wù)。程間可靠的傳輸服務(wù)。 傳輸層包括傳輸層包括TCP和和UDP兩兩 種傳輸協(xié)議：種傳輸協(xié)議： 1）TCP是是面向連接的面向連接的傳輸協(xié)議。傳輸協(xié)議。 l在數(shù)據(jù)傳輸之前建立連接；在數(shù)據(jù)傳輸之前建立連接； l把報(bào)文分解為多個(gè)段進(jìn)行傳輸，在目把報(bào)文分解為多個(gè)段進(jìn)行傳輸，在目 的站再重新裝配這些段；的站再重新裝配這些段； l必要時(shí)重新傳輸沒有收到或錯(cuò)誤的段，必要時(shí)重新傳輸沒有收到或錯(cuò)誤的段，

51、 因此它是因此它是“可靠可靠”的的。 2）UDP是是無連接的無連接的傳輸協(xié)議。傳輸協(xié)議。 l在數(shù)據(jù)傳輸之前不建立連接；在數(shù)據(jù)傳輸之前不建立連接； l對(duì)發(fā)送的段不進(jìn)行校驗(yàn)和確認(rèn)，因此對(duì)發(fā)送的段不進(jìn)行校驗(yàn)和確認(rèn)，因此 它是它是“不可靠不可靠”的的； l主要用于請(qǐng)求主要用于請(qǐng)求/應(yīng)答式的應(yīng)用和語音、應(yīng)答式的應(yīng)用和語音、 視頻應(yīng)用。視頻應(yīng)用。 應(yīng)用層應(yīng)用層 傳輸層傳輸層 網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口 網(wǎng)際層網(wǎng)際層 面向連接的面向連接的 TCP 無連接的無連接的 UDP 使用UDP時(shí)， 可靠性問題由 應(yīng)用層協(xié)議解 決。 使用TCP時(shí)， 可靠性問題在 傳輸層已經(jīng)解 決。 整理課件62 H T T P F T P S

52、M T P T F T P D N S T e l n e t S N M P 2123255369161 TCP UDP 應(yīng)用層應(yīng)用層 傳輸層傳輸層 TCP和和UDP都用端口都用端口(port)號(hào)來識(shí)別應(yīng)用層實(shí)體，以號(hào)來識(shí)別應(yīng)用層實(shí)體，以 便準(zhǔn)確地把信息提交給上層對(duì)應(yīng)的協(xié)議（進(jìn)程）。便準(zhǔn)確地把信息提交給上層對(duì)應(yīng)的協(xié)議（進(jìn)程）。 port 80 整理課件63 3、TCP/IP的網(wǎng)際（網(wǎng)絡(luò)）層的網(wǎng)際（網(wǎng)絡(luò)）層 主要功能主要功能是把數(shù)據(jù)報(bào)通過最佳路徑送到目的端。是把數(shù)據(jù)報(bào)通過最佳路徑送到目的端。 尋址（尋址（IP地址）、路由選擇、封包地址）、路由選擇、封包/拆包拆包 網(wǎng)際層的核心協(xié)議網(wǎng)際層的核心協(xié)

53、議IP，提供了，提供了無連接無連接的的數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào) 傳輸服務(wù)（不保證送達(dá)，不保證順序，不保證無傳輸服務(wù)（不保證送達(dá)，不保證順序，不保證無 錯(cuò)）。錯(cuò)）。 傳輸前不需建立連接傳輸前不需建立連接 提高了傳輸效率提高了傳輸效率 網(wǎng)際層是網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)（如路由器）上的最高層。網(wǎng)際層是網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)（如路由器）上的最高層。 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備不需要傳輸層和應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備不需要傳輸層和應(yīng)用層 整理課件64 網(wǎng)際層的其他重要協(xié)議網(wǎng)際層的其他重要協(xié)議 ICMP（Internet Control Message Protocol） 傳遞控制消息：傳遞控制消息： 可達(dá)性測(cè)試可達(dá)性測(cè)試 傳送路由狀態(tài)信息傳送路由狀態(tài)信息 超時(shí)通知超時(shí)通知 不可達(dá)通知不可達(dá)通知 封裝在封裝在IP中進(jìn)行傳輸中進(jìn)行傳輸 ARP（Address Resolution Protocol） 為已知的為