第2章開放系統(tǒng)互連參考A

1、第 2 章 開放系統(tǒng)互連參考模型 1 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 開放系統(tǒng)互連開放系統(tǒng)互連OSIOSI（open system open system interconnectioninterconnection，OSIOSI）參考模型是由）參考模型是由 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISOISO（international international standard organization, ISOstandard organization, ISO）提出和）提出和 定義的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，是一種用于連接定義的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，是一種用于連接 異構(gòu)系統(tǒng)的分層模型框架，為連接分布異構(gòu)系統(tǒng)的分層模型框架

2、，為連接分布 式應(yīng)用處理的開放系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。式應(yīng)用處理的開放系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。 2 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 1、OSI參考模型的分層結(jié)構(gòu)參考模型的分層結(jié)構(gòu) 2、OSI參考模型的各層功能及實現(xiàn)機(jī)制參考模型的各層功能及實現(xiàn)機(jī)制 3、TCP/IP體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu) 3 第2章開放系統(tǒng)互連參考A nOSI OSI 功能分層的原則有以下五點(diǎn)：功能分層的原則有以下五點(diǎn)： n1 1、根據(jù)功能的需要分層。、根據(jù)功能的需要分層。 n2 2、各層功能明確，相互獨(dú)立。、各層功能明確，相互獨(dú)立。 n3 3、層間接口清晰明了，盡量減少接口交、層間接口清晰明了，盡量減少接口交 互的信息量?；?/p>

3、的信息量。 n4 4、層數(shù)選擇適中。、層數(shù)選擇適中。 n5 5、各層功能的選擇應(yīng)有助于國際標(biāo)準(zhǔn)的、各層功能的選擇應(yīng)有助于國際標(biāo)準(zhǔn)的 規(guī)定。規(guī)定。 4 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.1 OSI / RM 模型簡述 n分層結(jié)構(gòu) 基本構(gòu)造技術(shù) 5 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 6 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.1.1 分層結(jié)構(gòu) 圖圖 2.1 OSI參考模型參考模型 7 第2章開放系統(tǒng)互連參考A OSI 參考模型的特性 n異構(gòu)系統(tǒng)互連的分層結(jié)構(gòu) n控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)骨架 n抽象結(jié)構(gòu)，非具體實現(xiàn)的描述 n同等層實體間通信由該層協(xié)議管理 n相鄰層間的接口定義了原語操作和低層向 上層提供的服務(wù) 8 第2

4、章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.2 具有中間結(jié)點(diǎn)的OSI層結(jié)構(gòu) 9 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.1.2 基本構(gòu)造技術(shù) n各子系統(tǒng)的同一層共同構(gòu)成開放系統(tǒng)中的一層 n一般表示： （N）層某一特定層 （N+1）層相鄰的高層 （N-1）層相鄰的低層 n對等實體通信必需通過相鄰低層及下面各層通信完 成 n（N）實體向（N+1）實體提供相互通信能力稱（N） 服務(wù) 10 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 各層功能 物理層功能物理層功能 物理層物理層是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的基礎(chǔ)。其是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的基礎(chǔ)。其任務(wù)就是透任務(wù)就是透 明地傳送比特流。所有通信設(shè)備、主機(jī)都需要物理明地傳送比特流。所有通信設(shè)備、主機(jī)都需要物理 線路

5、互連。物理層建立在通信介質(zhì)上，是系統(tǒng)和通線路互連。物理層建立在通信介質(zhì)上，是系統(tǒng)和通 信介質(zhì)的物理接口，功能包括：信介質(zhì)的物理接口，功能包括：物理連接的建立、物理連接的建立、 拆除、保持；物理數(shù)據(jù)單元傳輸；拆除、保持；物理數(shù)據(jù)單元傳輸；異步傳輸異步傳輸同步同步 傳輸；物理層管理。傳輸；物理層管理。 因此物理層是因此物理層是 OSI OSI 模型中的最底層。模型中的最底層。 傳遞信息所利用的一些物理介質(zhì)，如雙絞線、同傳遞信息所利用的一些物理介質(zhì)，如雙絞線、同 軸電纜、光纜等，并不在物理層之內(nèi)而是在物理層軸電纜、光纜等，并不在物理層之內(nèi)而是在物理層 的下面。的下面。 11 第2章開放系統(tǒng)互連參考A

6、 （1）DTE、DTE連接示意圖連接示意圖1 數(shù)據(jù)終端設(shè)備（數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTEDTE），希望通過網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備（入），希望通過網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備（入 網(wǎng)設(shè)備），包括：計算機(jī)、終端等；網(wǎng)設(shè)備），包括：計算機(jī)、終端等； 數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備（數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備（DCEDCE），網(wǎng)絡(luò)中含有的通信設(shè)備），網(wǎng)絡(luò)中含有的通信設(shè)備 （網(wǎng)內(nèi)設(shè)備），包括：通信處理機(jī)等；（網(wǎng)內(nèi)設(shè)備），包括：通信處理機(jī)等； （2）DTE、DCE連接示意圖連接示意圖2 12 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 為了實現(xiàn)物理層的功能，需要規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)接口的機(jī)械連為了實現(xiàn)物理層的功能，需要規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)接口的機(jī)械連 接特性、電氣信號特性、信號的功能特性以及交換電接

7、特性、電氣信號特性、信號的功能特性以及交換電 路的規(guī)程特性。路的規(guī)程特性。 1 1。機(jī)械特性：。機(jī)械特性： 物理層的機(jī)械特性就是定義了物理層的機(jī)械特性就是定義了 DTE DTE 和和 DCE DCE 設(shè)備之設(shè)備之 間互連時的連接方式，包括連接器件的幾何尺寸、引間互連時的連接方式，包括連接器件的幾何尺寸、引 腳數(shù)量、排列狀況、鎖定裝置、傳輸介質(zhì)參數(shù)和特性腳數(shù)量、排列狀況、鎖定裝置、傳輸介質(zhì)參數(shù)和特性 的詳細(xì)規(guī)定。的詳細(xì)規(guī)定。 （3）DTE、DCE連接示意圖連接示意圖3 13 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2 2。電氣特性：。電氣特性： 定義了定義了 DTE DTE 和和 DCE DCE 之間接口線的

8、電氣連接方式。之間接口線的電氣連接方式。 電氣特性用于規(guī)定導(dǎo)線的電氣連接方式、信號波形和電氣特性用于規(guī)定導(dǎo)線的電氣連接方式、信號波形和 參數(shù)、電壓和阻抗匹配狀況及編碼方式等。例如在數(shù)參數(shù)、電壓和阻抗匹配狀況及編碼方式等。例如在數(shù) 據(jù)通信和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用的一種物理層接口標(biāo)據(jù)通信和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用的一種物理層接口標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn)RS-232RS-232，OSI OSI 定義了它的電氣特性是邏輯定義了它的電氣特性是邏輯 “1” 1” 電電 平為平為 -15V -5V-15V -5V，邏輯，邏輯 “0”0”電平為電平為 +5V +15V +5V +15V 。 3 3。功能特性：。功能特性： 定義了定

9、義了 DTE DTE 和和 DCE DCE 之間每一條接口線的功能分配之間每一條接口線的功能分配 和確切定義，包括接口線功能的規(guī)定方法、接口線的和確切定義，包括接口線功能的規(guī)定方法、接口線的 分類（數(shù)據(jù)線、控制線、時鐘線、接地線）等。分類（數(shù)據(jù)線、控制線、時鐘線、接地線）等。 14 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 4 4。規(guī)程特性：。規(guī)程特性： 定義了如何使用這些接口線，主要涉及與接口定義了如何使用這些接口線，主要涉及與接口 靜止?fàn)顟B(tài)有關(guān)的特性，描述了接口靜止?fàn)顟B(tài)之間靜止?fàn)顟B(tài)有關(guān)的特性，描述了接口靜止?fàn)顟B(tài)之間 相互轉(zhuǎn)移的關(guān)系。也就是完成物理連接的建立、相互轉(zhuǎn)移的關(guān)系。也就是完成物理連接的建立、 維護(hù)

10、、信息交換及拆除連接時，維護(hù)、信息交換及拆除連接時， DTE DTE 和和 DCE DCE 在在 各線路上的動作規(guī)則和動作序列。規(guī)程特性與信各線路上的動作規(guī)則和動作序列。規(guī)程特性與信 息的傳輸方式有關(guān)，不同的傳輸方式其規(guī)程特性息的傳輸方式有關(guān)，不同的傳輸方式其規(guī)程特性 也不同。也不同。 15 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 數(shù)據(jù)鏈路層功能 物理層僅僅接收和發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，而不同的傳物理層僅僅接收和發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)流，而不同的傳 輸介質(zhì)在傳輸延遲、信噪比方面都各不相同，因而傳輸介質(zhì)在傳輸延遲、信噪比方面都各不相同，因而傳 輸質(zhì)量也不同。輸質(zhì)量也不同。 數(shù)據(jù)鏈路層的目的就是屏蔽傳輸介質(zhì)的不可靠因素，數(shù)據(jù)

11、鏈路層的目的就是屏蔽傳輸介質(zhì)的不可靠因素， 使高層協(xié)議不必考慮物理介質(zhì)的可靠性，同時加強(qiáng)物使高層協(xié)議不必考慮物理介質(zhì)的可靠性，同時加強(qiáng)物 理層傳輸原始二進(jìn)制數(shù)據(jù)的功能，使之對網(wǎng)絡(luò)層呈現(xiàn)理層傳輸原始二進(jìn)制數(shù)據(jù)的功能，使之對網(wǎng)絡(luò)層呈現(xiàn) 為一條無差錯的線路。為一條無差錯的線路。 具體功能包括幀同步、差錯控制、流量控制和鏈路具體功能包括幀同步、差錯控制、流量控制和鏈路 管理。管理。 16 第2章開放系統(tǒng)互連參考A （1 1）幀同步：）幀同步： 用于將二進(jìn)制位組合成幀用于將二進(jìn)制位組合成幀 ，以幀為單位進(jìn)行傳輸。為，以幀為單位進(jìn)行傳輸。為 了實現(xiàn)差錯控制，還需要對幀進(jìn)行封裝。該幀含有源站了實現(xiàn)差錯控制，

12、還需要對幀進(jìn)行封裝。該幀含有源站 點(diǎn)和目的站點(diǎn)的物理地址（即點(diǎn)和目的站點(diǎn)的物理地址（即 4848位的位的 MAC MAC 地址）。使地址）。使 得接收方的數(shù)據(jù)鏈路層能從物理層接收的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流得接收方的數(shù)據(jù)鏈路層能從物理層接收的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流 中明確區(qū)分出幀的開始和結(jié)束。中明確區(qū)分出幀的開始和結(jié)束。 （2 2）差錯控制）差錯控制 幀在傳輸過程中是否發(fā)生了錯誤可由校驗來檢測，出幀在傳輸過程中是否發(fā)生了錯誤可由校驗來檢測，出 錯后常用反饋重發(fā)的方法來糾正錯誤。發(fā)送方在收到接錯后常用反饋重發(fā)的方法來糾正錯誤。發(fā)送方在收到接 收方已正確接收的反饋信息后才認(rèn)為該幀已正確傳輸完收方已正確接收的反饋信息后才認(rèn)

13、為該幀已正確傳輸完 畢。差錯控制常采用畢。差錯控制常采用 CRC CRC 校驗碼及對每幀增加序號的方校驗碼及對每幀增加序號的方 法，保證傳輸?shù)男畔⒃趦?nèi)容、順序上的正確。法，保證傳輸?shù)男畔⒃趦?nèi)容、順序上的正確。 17 第2章開放系統(tǒng)互連參考A （3 3）流量控制：）流量控制： 如果接收方的接收能力小于發(fā)送方的能力，那么當(dāng)如果接收方的接收能力小于發(fā)送方的能力，那么當(dāng) 發(fā)送方高速發(fā)送數(shù)據(jù)時，接收方就會因處理能力跟不發(fā)送方高速發(fā)送數(shù)據(jù)時，接收方就會因處理能力跟不 上而丟失數(shù)據(jù)。流量控制解決通信雙方收發(fā)速率不一上而丟失數(shù)據(jù)。流量控制解決通信雙方收發(fā)速率不一 致的問題，從而提高傳輸?shù)目煽啃??？梢圆捎没瑒哟?/p>

14、致的問題，從而提高傳輸?shù)目煽啃??？梢圆捎没瑒哟?口協(xié)議?？趨f(xié)議。 （4 4）鏈路管理）鏈路管理: :主要完成數(shù)據(jù)鏈路層連接的建立、維主要完成數(shù)據(jù)鏈路層連接的建立、維 護(hù)和釋放。護(hù)和釋放。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議可以分為兩類，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議可以分為兩類， 一類是針對廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，一類是局域網(wǎng)一類是針對廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，一類是局域網(wǎng) 的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。 在局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議又分為邏輯鏈路控制子在局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議又分為邏輯鏈路控制子 層和介質(zhì)訪問控制子層。層和介質(zhì)訪問控制子層。 18 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 在廣域網(wǎng)中也有多種協(xié)議

15、，目前廣泛使用的有在廣域網(wǎng)中也有多種協(xié)議，目前廣泛使用的有 HDLC HDLC 協(xié)議、協(xié)議、Internet Internet 中的中的 PPP PPP 協(xié)議和協(xié)議和 SLIP SLIP 協(xié)議等。下面協(xié)議等。下面 介紹局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。介紹局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。 局域網(wǎng)通常使用廣播信道網(wǎng)，因此存在信道仲裁問題，局域網(wǎng)通常使用廣播信道網(wǎng)，因此存在信道仲裁問題， 即需要解決多個用戶競爭信道使用權(quán)時，信道給誰使用即需要解決多個用戶競爭信道使用權(quán)時，信道給誰使用 的問題。介質(zhì)訪問控制子層（的問題。介質(zhì)訪問控制子層（MACMAC）就是用于解決信道）就是用于解決信道 仲裁問題的。仲裁問題的。 （1

16、 1）介質(zhì)訪問控制子層（）介質(zhì)訪問控制子層（MACMAC） 介質(zhì)訪問控制子層通過控制終端對傳輸介質(zhì)的訪問，介質(zhì)訪問控制子層通過控制終端對傳輸介質(zhì)的訪問， 來避免沖突或降低沖突的發(fā)生概率。對應(yīng)于局域網(wǎng)中使來避免沖突或降低沖突的發(fā)生概率。對應(yīng)于局域網(wǎng)中使 用的不同介質(zhì)及訪問方式，介質(zhì)訪問控制子層制定了各用的不同介質(zhì)及訪問方式，介質(zhì)訪問控制子層制定了各 種標(biāo)準(zhǔn)，如載波偵聽多路訪問種標(biāo)準(zhǔn)，如載波偵聽多路訪問/ /沖突檢測（沖突檢測（CSMA/CDCSMA/CD）協(xié)）協(xié) 議、令牌環(huán)（議、令牌環(huán)（token ring)MAC token ring)MAC 子層協(xié)議、令牌總線子層協(xié)議、令牌總線 MAC MA

17、C 子層協(xié)議。子層協(xié)議。 19 第2章開放系統(tǒng)互連參考A （2 2）邏輯鏈路控制子層（）邏輯鏈路控制子層（LLCLLC） 該層的主要目的是向網(wǎng)絡(luò)層提供一個統(tǒng)一的格式該層的主要目的是向網(wǎng)絡(luò)層提供一個統(tǒng)一的格式 和接口，從而隱藏不同的介質(zhì)訪問控制協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)和接口，從而隱藏不同的介質(zhì)訪問控制協(xié)議對網(wǎng)絡(luò) 操作的差異。操作的差異。 通常網(wǎng)絡(luò)層在發(fā)送報文時調(diào)用通常網(wǎng)絡(luò)層在發(fā)送報文時調(diào)用 LLC LLC 接口，在接口，在 LLC LLC 子層增加子層增加 LLC LLC 報文頭，然后再根據(jù)下層具體的介質(zhì)報文頭，然后再根據(jù)下層具體的介質(zhì) 訪問控制協(xié)議封裝相應(yīng)的訪問控制協(xié)議封裝相應(yīng)的 MAC MAC 幀頭、幀尾

18、，然后將幀頭、幀尾，然后將 信息發(fā)送出去。接收過程則是一個解封裝的過程。信息發(fā)送出去。接收過程則是一個解封裝的過程。 LLC LLC 提供提供 3 3 種可供選擇的服務(wù)：不可靠的報文傳種可供選擇的服務(wù)：不可靠的報文傳 輸服務(wù)、認(rèn)可式報文服務(wù)和可靠的面向連接的報文輸服務(wù)、認(rèn)可式報文服務(wù)和可靠的面向連接的報文 服務(wù)。服務(wù)。 20 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 網(wǎng)絡(luò)層功能 網(wǎng)絡(luò)層的作用是在利用數(shù)據(jù)鏈路層提供的兩個相鄰網(wǎng)絡(luò)層的作用是在利用數(shù)據(jù)鏈路層提供的兩個相鄰 結(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)幀的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)幀組成數(shù)據(jù)包，結(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)幀的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)幀組成數(shù)據(jù)包， 包中封裝有網(wǎng)絡(luò)層包頭，其中含有邏輯地址信息包中封裝

19、有網(wǎng)絡(luò)層包頭，其中含有邏輯地址信息 - - 源站點(diǎn)和目的站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址，確保將源端發(fā)出的報源站點(diǎn)和目的站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址，確保將源端發(fā)出的報 文送到目的端結(jié)點(diǎn)上。而從源端結(jié)點(diǎn)到目的端結(jié)點(diǎn)可文送到目的端結(jié)點(diǎn)上。而從源端結(jié)點(diǎn)到目的端結(jié)點(diǎn)可 能經(jīng)過若干中間結(jié)點(diǎn)，因此可以說網(wǎng)絡(luò)層是提供端到能經(jīng)過若干中間結(jié)點(diǎn)，因此可以說網(wǎng)絡(luò)層是提供端到 端傳輸?shù)淖畹讓?。端傳輸?shù)淖畹讓印?網(wǎng)絡(luò)層的主要功能包括：路徑選擇與中繼、流量控網(wǎng)絡(luò)層的主要功能包括：路徑選擇與中繼、流量控 制、網(wǎng)絡(luò)連接建立與管理、。制、網(wǎng)絡(luò)連接建立與管理、。 21 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 1 1路徑選擇與中繼路徑選擇與中繼 在端在端- -端連接的通信子

20、網(wǎng)中，信息從源結(jié)點(diǎn)出發(fā)，端連接的通信子網(wǎng)中，信息從源結(jié)點(diǎn)出發(fā)， 要經(jīng)過若干個中繼結(jié)點(diǎn)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)后，才能到達(dá)目的要經(jīng)過若干個中繼結(jié)點(diǎn)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)后，才能到達(dá)目的 結(jié)點(diǎn)。通信子網(wǎng)中的路徑是指從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之結(jié)點(diǎn)。通信子網(wǎng)中的路徑是指從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之 間的一條通路，它可以表示為從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之間的一條通路，它可以表示為從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之 間的相鄰結(jié)點(diǎn)及其鏈路的有序集合。一般在兩個結(jié)點(diǎn)間的相鄰結(jié)點(diǎn)及其鏈路的有序集合。一般在兩個結(jié)點(diǎn) 之間都會有多條路徑選擇。之間都會有多條路徑選擇。 路徑選擇是指在通信子路徑選擇是指在通信子 網(wǎng)中，源結(jié)點(diǎn)和中間結(jié)點(diǎn)為將報文分組傳送到目的結(jié)網(wǎng)中，源結(jié)點(diǎn)和中間結(jié)點(diǎn)

21、為將報文分組傳送到目的結(jié) 點(diǎn)而對其后繼結(jié)點(diǎn)的選擇，這是網(wǎng)絡(luò)層所要完成的主點(diǎn)而對其后繼結(jié)點(diǎn)的選擇，這是網(wǎng)絡(luò)層所要完成的主 要功能之一。要功能之一。 2 2流量控制流量控制 網(wǎng)絡(luò)中多個層次都存在流量控制問題，網(wǎng)絡(luò)層的流網(wǎng)絡(luò)中多個層次都存在流量控制問題，網(wǎng)絡(luò)層的流 量控制則對進(jìn)入分組交換網(wǎng)的通信量加以一定的控制，量控制則對進(jìn)入分組交換網(wǎng)的通信量加以一定的控制， 以防因通信量過大造成通信子網(wǎng)性能下降。以防因通信量過大造成通信子網(wǎng)性能下降。 22 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 3 3網(wǎng)絡(luò)連接建立與管理網(wǎng)絡(luò)連接建立與管理 在面向連接服務(wù)中，網(wǎng)絡(luò)連接是在傳輸實體之間，在面向連接服務(wù)中，網(wǎng)絡(luò)連接是在傳輸實體之間，

22、 建立一條貫穿通信子網(wǎng)的、端建立一條貫穿通信子網(wǎng)的、端-端通信的邏輯通道。端通信的邏輯通道。 從從 OSI OSI 參考模型的角度看，網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù)可分參考模型的角度看，網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù)可分 為兩類：為兩類： 面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（CONSCONS，Connection Oriented Connection Oriented Network Service)Network Service) 無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（CLNSCLNS，Connection Network Connection Network Service)Service)。 面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

23、又稱為虛電路（面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)又稱為虛電路（Virtual CircuitVirtual Circuit） 服務(wù)，它具有網(wǎng)絡(luò)連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)連接釋服務(wù)，它具有網(wǎng)絡(luò)連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)連接釋 放三個階段，是可靠的報文分組按順序傳輸?shù)姆绞?，放三個階段，是可靠的報文分組按順序傳輸?shù)姆绞剑?適用于定對象、長報文、會話型傳輸要求。適用于定對象、長報文、會話型傳輸要求。 23 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的兩實體之間通信不需要事先建立好無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的兩實體之間通信不需要事先建立好 一個連接。無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有三種類型一個連接。無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有三種類型 ： 數(shù)據(jù)報（數(shù)據(jù)報（data

24、gramdatagram）：數(shù)據(jù)報服務(wù)不要求接收端應(yīng)答。）：數(shù)據(jù)報服務(wù)不要求接收端應(yīng)答。 這種方法盡管額外開銷較小，但可靠性無法保證。這種方法盡管額外開銷較小，但可靠性無法保證。 確認(rèn)交付（確認(rèn)交付（confirmed deliveryconfirmed delivery）：確認(rèn)回答服務(wù)要）：確認(rèn)回答服務(wù)要 求接收端用戶每收到一個報文均給發(fā)送端用戶發(fā)送回一求接收端用戶每收到一個報文均給發(fā)送端用戶發(fā)送回一 個應(yīng)答報文，類似于掛號的電子郵件。個應(yīng)答報文，類似于掛號的電子郵件。 請求回答（請求回答（request replyrequest reply）：請求回答類似于一次）：請求回答類似于一次 事務(wù)

25、處理中用戶的事務(wù)處理中用戶的“一問一答一問一答”。 24 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 從網(wǎng)絡(luò)互連角度講，面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)滿足以從網(wǎng)絡(luò)互連角度講，面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)滿足以 下要求：下要求： 1 1網(wǎng)絡(luò)互連操作的細(xì)節(jié)與子網(wǎng)功能對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)用網(wǎng)絡(luò)互連操作的細(xì)節(jié)與子網(wǎng)功能對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)用 戶應(yīng)是透明的。戶應(yīng)是透明的。 2 2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)允許兩個通信的網(wǎng)絡(luò)用戶能在連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)允許兩個通信的網(wǎng)絡(luò)用戶能在連接 建立時就其服務(wù)質(zhì)量和其它選項進(jìn)行協(xié)商。建立時就其服務(wù)質(zhì)量和其它選項進(jìn)行協(xié)商。 3 3網(wǎng)絡(luò)服務(wù)用戶應(yīng)使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)編址方案。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)用戶應(yīng)使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)編址方案。 25 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 傳輸層功

26、能 該層的功能是利用網(wǎng)絡(luò)層提供的端到端傳輸?shù)墓υ搶拥墓δ苁抢镁W(wǎng)絡(luò)層提供的端到端傳輸?shù)墓?能實現(xiàn)兩個端結(jié)點(diǎn)的傳送實體（進(jìn)程）間的可靠的能實現(xiàn)兩個端結(jié)點(diǎn)的傳送實體（進(jìn)程）間的可靠的 數(shù)據(jù)傳輸，從而完善了網(wǎng)絡(luò)層的傳輸功能，給上層數(shù)據(jù)傳輸，從而完善了網(wǎng)絡(luò)層的傳輸功能，給上層 提供了透明的數(shù)據(jù)傳輸和端到端的錯誤恢復(fù)和流量提供了透明的數(shù)據(jù)傳輸和端到端的錯誤恢復(fù)和流量 控制。控制。 傳輸層從會話層接收數(shù)據(jù)時如果報文過大，則需傳輸層從會話層接收數(shù)據(jù)時如果報文過大，則需 要將報文劃分為較小的單元，再傳送給網(wǎng)絡(luò)層，同要將報文劃分為較小的單元，再傳送給網(wǎng)絡(luò)層，同 時要保證各段信息的正確性。在接收端需要把接收時要保

27、證各段信息的正確性。在接收端需要把接收 的信息按發(fā)送順序拼接成報文，正確地交給接收端的信息按發(fā)送順序拼接成報文，正確地交給接收端 的會話層。的會話層。 在這一層中最常用的協(xié)議就是在這一層中最常用的協(xié)議就是 TCP/IP TCP/IP 協(xié)議中的協(xié)議中的 傳輸控制協(xié)議傳輸控制協(xié)議 TCPTCP、Novell Novell 的順序包交換的順序包交換 SPX SPX 以以 及及Microsoft NetBIOS Microsoft NetBIOS 等。等。 26 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 傳輸層只存在于通信子網(wǎng)之外的主機(jī)中。傳輸層只存在于通信子網(wǎng)之外的主機(jī)中。 如果如果 HOST A HOST A 與

28、與 HOST B HOST B 通過通信子網(wǎng)進(jìn)行通信，通過通信子網(wǎng)進(jìn)行通信， 物理層通過物理傳輸介質(zhì)完成比特流的發(fā)送和接收；物理層通過物理傳輸介質(zhì)完成比特流的發(fā)送和接收； 數(shù)據(jù)鏈路層可以將有差錯的原始傳輸變成無差錯的數(shù)數(shù)據(jù)鏈路層可以將有差錯的原始傳輸變成無差錯的數(shù) 據(jù)鏈路；網(wǎng)絡(luò)層可以使用報文組以合適的路徑通過通據(jù)鏈路；網(wǎng)絡(luò)層可以使用報文組以合適的路徑通過通 信子網(wǎng)。信子網(wǎng)。 網(wǎng)絡(luò)通信的實質(zhì)是實現(xiàn)互連的主機(jī)進(jìn)程之間的通信。網(wǎng)絡(luò)通信的實質(zhì)是實現(xiàn)互連的主機(jī)進(jìn)程之間的通信。 設(shè)立傳輸層的目的是在使用通信子網(wǎng)提供服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)立傳輸層的目的是在使用通信子網(wǎng)提供服務(wù)的基礎(chǔ) 上，使用傳輸層協(xié)議和增加的功能，使

29、得通信子網(wǎng)對上，使用傳輸層協(xié)議和增加的功能，使得通信子網(wǎng)對 于端于端-端用戶是透明的。高層用戶不需要知道它們的端用戶是透明的。高層用戶不需要知道它們的 物理層采用何種物理線路。對高層用戶來說，兩個傳物理層采用何種物理線路。對高層用戶來說，兩個傳 輸層實體之間存在著一條端輸層實體之間存在著一條端-端可靠的通信連接。傳端可靠的通信連接。傳 輸層向高層用戶屏蔽了通信子網(wǎng)的細(xì)節(jié)。輸層向高層用戶屏蔽了通信子網(wǎng)的細(xì)節(jié)。 27 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 對于傳輸層來說，高層用戶對傳輸服務(wù)質(zhì)量要求是對于傳輸層來說，高層用戶對傳輸服務(wù)質(zhì)量要求是 確定的，傳輸層協(xié)議內(nèi)容取決于網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù)。確定的，傳輸層協(xié)議

30、內(nèi)容取決于網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù)。 如果網(wǎng)絡(luò)層提供虛電路服務(wù)，它可以保證報文分組無如果網(wǎng)絡(luò)層提供虛電路服務(wù)，它可以保證報文分組無 差錯、不丟失、不重復(fù)和順序傳輸。在這種情況下，差錯、不丟失、不重復(fù)和順序傳輸。在這種情況下， 傳輸層協(xié)議相對要簡單。如果網(wǎng)絡(luò)層使用數(shù)據(jù)報方式，傳輸層協(xié)議相對要簡單。如果網(wǎng)絡(luò)層使用數(shù)據(jù)報方式， 則傳輸層的協(xié)議將要變得復(fù)雜。則傳輸層的協(xié)議將要變得復(fù)雜。 28 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 會話層功能 該層對傳輸?shù)膱笪奶峁┩焦芾矸?wù)。在兩個不同系該層對傳輸?shù)膱笪奶峁┩焦芾矸?wù)。在兩個不同系 統(tǒng)的通信進(jìn)程之間建立、組織和協(xié)調(diào)交互。在會話層及統(tǒng)的通信進(jìn)程之間建立、組織和協(xié)調(diào)交互。

31、在會話層及 以上的高層次中，數(shù)據(jù)傳送的單位不再另外命名，統(tǒng)稱以上的高層次中，數(shù)據(jù)傳送的單位不再另外命名，統(tǒng)稱 為報文。會話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗為報文。會話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗 證和會話管理在內(nèi)的建立和維護(hù)應(yīng)用之間通信的機(jī)制。證和會話管理在內(nèi)的建立和維護(hù)應(yīng)用之間通信的機(jī)制。 如服務(wù)器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。如服務(wù)器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。 會話層提供的服務(wù)可使應(yīng)用建立和維持會話，并能使會話層提供的服務(wù)可使應(yīng)用建立和維持會話，并能使 會話獲得同步。會話層使用的校驗點(diǎn)可使通信會話在通會話獲得同步。會話層使用的校驗點(diǎn)可使通信會話在通 信失效時從校驗點(diǎn)繼續(xù)

32、恢復(fù)通信。這種能力對于傳送大信失效時從校驗點(diǎn)繼續(xù)恢復(fù)通信。這種能力對于傳送大 的文件極為重要。的文件極為重要。 因此，會話層的主要功能是對會話的管理，數(shù)據(jù)流同因此，會話層的主要功能是對會話的管理，數(shù)據(jù)流同 步和重新同步。步和重新同步。 29 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 表示層功能 表示層的作用之一是為異種機(jī)通信提供一種公用語表示層的作用之一是為異種機(jī)通信提供一種公用語 言，以便能進(jìn)行互操作。這種類型的服務(wù)之所以需要，言，以便能進(jìn)行互操作。這種類型的服務(wù)之所以需要， 是因為不同的計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)使用的數(shù)據(jù)表示法不同。是因為不同的計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)使用的數(shù)據(jù)表示法不同。 例如，例如， IBM IBM 主機(jī)

33、使用主機(jī)使用 EBCDIC EBCDIC 編碼，而大部分編碼，而大部分 PC PC 機(jī)使用的是機(jī)使用的是 ASCII ASCII 碼。在這種情況下。便需要表示碼。在這種情況下。便需要表示 層來完成這種轉(zhuǎn)換。層來完成這種轉(zhuǎn)換。 通過前面的介紹，我們可以看出，表示層以下通過前面的介紹，我們可以看出，表示層以下 5 5 層完成了端對端的數(shù)據(jù)傳輸，并且是可靠、無差錯的層完成了端對端的數(shù)據(jù)傳輸，并且是可靠、無差錯的 傳送。但是數(shù)據(jù)傳送只是手段而不是目的，最終是要傳送。但是數(shù)據(jù)傳送只是手段而不是目的，最終是要 實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的使用。由于各種系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的定義并不實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的使用。由于各種系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的定義并不 完

34、全相同，最易明白的例子是鍵盤，其上的某些鍵的完全相同，最易明白的例子是鍵盤，其上的某些鍵的 含義在很多系統(tǒng)中都有差異。含義在很多系統(tǒng)中都有差異。 30 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 這自然給利用其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)造成了障礙。表示這自然給利用其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)造成了障礙。表示 層和應(yīng)用層就擔(dān)負(fù)了消除這種障礙的任務(wù)。層和應(yīng)用層就擔(dān)負(fù)了消除這種障礙的任務(wù)。 與低五層提供透明的數(shù)據(jù)傳輸不同，表示層是處與低五層提供透明的數(shù)據(jù)傳輸不同，表示層是處 理所有與數(shù)據(jù)表示及傳輸有關(guān)的問題，表示層服務(wù)理所有與數(shù)據(jù)表示及傳輸有關(guān)的問題，表示層服務(wù) 的一個典型例子是用一種大家一致同意的標(biāo)準(zhǔn)方法的一個典型例子是用一種大家一致同意的標(biāo)

35、準(zhǔn)方法 對數(shù)據(jù)編碼。表示層還為上層用戶提供數(shù)據(jù)信息的對數(shù)據(jù)編碼。表示層還為上層用戶提供數(shù)據(jù)信息的 語法表示變換。語法表示變換。 31 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 應(yīng)用層功能 應(yīng)用層是開放系統(tǒng)的最高層，是直接為應(yīng)用進(jìn)程提應(yīng)用層是開放系統(tǒng)的最高層，是直接為應(yīng)用進(jìn)程提 供服務(wù)的。其作用是在實現(xiàn)多個系統(tǒng)進(jìn)程相互通信的供服務(wù)的。其作用是在實現(xiàn)多個系統(tǒng)進(jìn)程相互通信的 同時，完成一系列業(yè)務(wù)處理所需的服務(wù)。它不僅要提同時，完成一系列業(yè)務(wù)處理所需的服務(wù)。它不僅要提 供應(yīng)用進(jìn)程所需的信息交換和遠(yuǎn)地操作，而且還要作供應(yīng)用進(jìn)程所需的信息交換和遠(yuǎn)地操作，而且還要作 為互相作用的應(yīng)用進(jìn)程的用戶代理（為互相作用的應(yīng)用進(jìn)程的用

36、戶代理（ User agentUser agent）。）。 它的主要任務(wù)是為用戶提供應(yīng)用的接口，即提供不同它的主要任務(wù)是為用戶提供應(yīng)用的接口，即提供不同 計算機(jī)間的文件傳送協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理，電子郵件的內(nèi)計算機(jī)間的文件傳送協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理，電子郵件的內(nèi) 容處理，不同計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交互訪問的虛擬終端功容處理，不同計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交互訪問的虛擬終端功 能等。應(yīng)用層是能等。應(yīng)用層是 OSI OSI 協(xié)議分層中最復(fù)雜的一層。協(xié)議分層中最復(fù)雜的一層。 32 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 用戶應(yīng)用程序、服務(wù)以及應(yīng)用層協(xié)議 n應(yīng)用層使用在應(yīng)用程序和服務(wù)中實現(xiàn)的協(xié)議。 33 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.2 OSI參考模

37、型實現(xiàn)機(jī)制 圖圖 2.3 使用使用OSI模型交換數(shù)據(jù)模型交換數(shù)據(jù) 34 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.2.1 物理層 協(xié)調(diào)在物理介質(zhì)上傳輸位流所需功能 n介質(zhì)和接口物理特性 n位的表示 n數(shù)據(jù)率 n位同步 n傳輸線配置 n物理拓?fù)?n傳輸模式 35 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.4 物理層 36 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.2.2 數(shù)據(jù)鏈路層 實現(xiàn)結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)的可靠傳送鏈路 n成幀 n物理尋址 n流控 n差錯控制 n訪問控制 37 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.5 數(shù)據(jù)鏈路層 38 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.6 數(shù)據(jù)鏈路層實例 39 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.2.3 網(wǎng)絡(luò)層

38、 將分組從源地址傳送到目的地 n邏輯尋址 n路由選擇 40 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.7 網(wǎng)絡(luò)層 41 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.8 網(wǎng)絡(luò)層實例 42 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.2.4 傳輸層 將兩個報文實現(xiàn)端到端的傳送 n服務(wù)訪問點(diǎn)地址SAP n分段和組裝 n連接控制 n流控 n差錯控制 43 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.9 傳輸層 44 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.10 傳輸層實例 45 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.2.5 會話層 建立、保持和同步交互通信 n會話控制 n同步 46 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.11 會話層 47 第2章開放系統(tǒng)互連參

39、考A 2.2.6 表示層 兩個系統(tǒng)間交換信息的語義和語法 n轉(zhuǎn)換 n加密 n壓縮 48 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.12 表示層 49 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.2.7 應(yīng)用層 提供用戶接口及服務(wù) n網(wǎng)絡(luò)虛擬終端 n文件傳送、存取和管理 n郵件服務(wù) n目錄服務(wù) 50 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.13 應(yīng)用層 51 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖 2.14 各層功能的小結(jié) 52 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu) OSI OSI 的七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜又不實用，但其概的七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜又不實用，但其概 念清楚、體系結(jié)構(gòu)理論較完整。念清楚、體系

40、結(jié)構(gòu)理論較完整。 TCP/IPTCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng) 際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有具際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒有具 體內(nèi)容。體內(nèi)容。 因此在理論上往往采取折中的辦法，即綜合因此在理論上往往采取折中的辦法，即綜合 OSIOSI 和和 TCP/IP TCP/IP 的優(yōu)點(diǎn)，采用一種只有五層協(xié)議的體系的優(yōu)點(diǎn)，采用一種只有五層協(xié)議的體系 結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 53 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 計算機(jī)計算機(jī) 1 1 向計算機(jī)向計算機(jī) 2 2 發(fā)送數(shù)據(jù)的傳遞過程發(fā)送數(shù)據(jù)的傳遞過程 54 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 55 第2章開放

41、系統(tǒng)互連參考A 56 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 57 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 58 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 59 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 60 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 61 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 62 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 63 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 64 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 65 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 66 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 67 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 68 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 69 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 70 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 71 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.3 TCP/IP體系結(jié)構(gòu) nTCP/IP 分層模型 nTCP/IP

42、和 OSI 的對應(yīng)關(guān)系 72 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 2.3.1 TCP/IP 分層模型 n分層概念 4 個概念性層次 n應(yīng)用層 n傳輸層 nIP層 n網(wǎng)絡(luò)接口層 73 第2章開放系統(tǒng)互連參考A TCP(Transport Control Protocol)TCP(Transport Control Protocol)傳輸控制協(xié)議傳輸控制協(xié)議 IP(Internetworking Protocol)IP(Internetworking Protocol)網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議 UDP(User Datagram Protocol)UDP(User Datagram Protocol)用戶數(shù)據(jù)報

43、協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 ICMP(Internet Control Message Protocol)ICMP(Internet Control Message Protocol)互聯(lián)網(wǎng)控制信互聯(lián)網(wǎng)控制信 息協(xié)議息協(xié)議 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)簡單郵件傳輸協(xié)議簡單郵件傳輸協(xié)議 SNMP(Simple Network manage Protocol)SNMP(Simple Network manage Protocol)簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 Transfer Protocol)Transfer Protocol)文件傳輸協(xié)議文件傳輸協(xié)議 ARP(Address Resolation Protocol)ARP(Address Resolation Protocol)地址解析協(xié)議地址解析協(xié)議 74 第2章開放系統(tǒng)互連參考A 圖圖2.15TCP/IP概念性層次結(jié)構(gòu)概念性層次結(jié)構(gòu) 75 第2章開放系統(tǒng)互連參