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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第三部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

第三部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展一般來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以分為三個(gè)階段:計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

1.計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)

通信裝置主計(jì)算機(jī)終端終端終端圖11-1面向終端的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展一般來(lái)說(shuō),2.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)

H1HHHH2H3H4H5IMPIMPIMP2IMP5IMP4IMP1IMP圖11-2ARPANET結(jié)構(gòu)示意圖2.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)H1HHHH2H3H4H5IM3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成大致相同,都是由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端設(shè)備、通信設(shè)備和通信線路等所組成;在功能結(jié)構(gòu)上都是將若干多機(jī)系統(tǒng)用高速線路連接起來(lái),使主計(jì)算機(jī)之間能相互交換信息或調(diào)用任一主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的任何資源。要達(dá)到這個(gè)目的,需要解決不同系統(tǒng)互連的問(wèn)題。1977年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO專門設(shè)立了一個(gè)委員會(huì),提出了異種機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)框架,即開放系統(tǒng)互連參考模型(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel,OSI/RM)。3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

利用通信線路和通信設(shè)備,把地理上分散、并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相連接,按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,由功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信和資源共享為目的,大量分散但又相互連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。

美國(guó)信息學(xué)會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義是:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是把地理位置上分散的以能夠相互共享資源(硬件、軟件、信息)的方式而連接起來(lái),并且各自具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之集合。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義利用通信線路和通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.共享硬件資源

2.共享軟件資源

3.共享信息資源

4.通信功能

5.分布式處理

6.均衡負(fù)荷

7.綜合信息服務(wù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.共享硬件資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用于任何行業(yè)、任何領(lǐng)域,包括政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、科學(xué)、文教及生活等諸多方面。它為各行各業(yè)的生產(chǎn)與管理乃至人們的學(xué)習(xí)、工作與生活,提供了物質(zhì)基礎(chǔ),使之進(jìn)入了一種嶄新的方式。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和各種應(yīng)用的需求,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大,應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣,越來(lái)越深入,許多新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)不斷地涌現(xiàn)出來(lái),目前的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以說(shuō)是無(wú)所不在,它涵蓋了人類社會(huì)的方方面面,如工業(yè)自動(dòng)化、輔助決策、虛擬大學(xué)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、管理信息系統(tǒng)、數(shù)字圖書館、電子博物館、全球情報(bào)檢索與查詢、網(wǎng)上購(gòu)物、電子商務(wù)、視頻會(huì)議、視頻廣播與點(diǎn)播、過(guò)程控制,等等。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由硬件和軟件兩大部分組成。網(wǎng)絡(luò)硬件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),它為數(shù)據(jù)的傳輸提供一條可靠的傳輸通道。網(wǎng)絡(luò)硬件包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信線路和通信設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)軟件是真正控制數(shù)據(jù)通信和實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的部分。軟件包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)軟件。網(wǎng)絡(luò)軟件的各種功能必須依賴于硬件去完成,而沒(méi)有軟件的硬件系統(tǒng)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正端到端的數(shù)據(jù)通信。對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言,二者缺一不可??傮w而言,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信線路和通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)軟件四個(gè)部分組成。這四部分就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分,也常稱之為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的四大要素。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2.通信線路和通信設(shè)備

3.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

4.網(wǎng)絡(luò)軟件

1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各組成部分的功能,將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分為兩個(gè)功能子網(wǎng),即資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。這就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu):資源子網(wǎng)提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理,以及管理和分配共享資源的功能,負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)。并向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通信子網(wǎng)由各種通信設(shè)備和線路組成,承擔(dān)資源子網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接和變換等通信處理工作。不同類型的網(wǎng)絡(luò),其通信子網(wǎng)的物理組成各不相同。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1、按網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍分類

按網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍可分為局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN)、城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,MAN)和廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork,WAN)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1、按網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍分類2、按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和通信線路所組成的幾何形狀,是用圖的形式來(lái)表示其關(guān)系的一種方式。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)反映出網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)關(guān)系,它對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性以及建設(shè)管理成本等都有著重要的影響,因此網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中占有十分重要的地位,在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)往往是首先要考慮的因素之一。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、總線型、環(huán)型、網(wǎng)狀型和樹型。

2、按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類中心節(jié)點(diǎn)(a)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(b)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(c)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(d)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中心節(jié)點(diǎn)(a)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(b)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(c)環(huán)3、按網(wǎng)絡(luò)的管理方式分類網(wǎng)絡(luò)按照其管理方式可以分為客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。4、按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍分類網(wǎng)絡(luò)按照使用范圍可分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。3、按網(wǎng)絡(luò)的管理方式分類3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是為了完成計(jì)算機(jī)間的通信合作,把計(jì)算機(jī)互聯(lián)的功能劃分成有明確定義的層次,規(guī)定了同層次實(shí)體通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務(wù)。將這些同層實(shí)體通信的協(xié)議及相鄰層接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是協(xié)議協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間有關(guān)通信規(guī)則約定的集合。協(xié)議有以下三個(gè)要素:(1)語(yǔ)法(Syntax):以二進(jìn)制形式表示的命令和相應(yīng)的結(jié)構(gòu),如數(shù)據(jù)與控制信息的格式、數(shù)據(jù)編碼等,(2)語(yǔ)義(Scmantics):由發(fā)出的命令請(qǐng)求、完成的動(dòng)作和返回的響應(yīng)組成的集合,其控制信息的內(nèi)容和需要做出的動(dòng)作及響應(yīng)。(3)時(shí)序(Timing):事件先后順序和速度匹配。

協(xié)議協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間有分層設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中采用層次化結(jié)構(gòu)的好處有如下幾點(diǎn):●各層之間相互獨(dú)立,高層不必關(guān)心低層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),只要知道低層所提供的服務(wù),以及本層向上層所提供的服務(wù)即可,真正做到各司其職;●利于實(shí)現(xiàn)和維護(hù),某個(gè)層次實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的變化不會(huì)對(duì)其他層次產(chǎn)生影響;●易于標(biāo)準(zhǔn)化。層次化結(jié)構(gòu)通常要遵循如下一些通用的原則:●層次的數(shù)量不能過(guò)多,真正需要的時(shí)候才劃分一個(gè)層次;●層次的數(shù)量也不能過(guò)少,層次的數(shù)量應(yīng)該保證能夠從邏輯上將功能分開.截然不同的功能最好不要合在同一層;●類似的功能放在同一層;●層次邊界要選得合理,使層次之間的信息流量最小。注意,這里不是要求數(shù)據(jù)流量小,而是指用于控制、交流的額外信息流量要盡量少。

分層設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中采用層次化結(jié)構(gòu)的好處有如下相關(guān)概念1.實(shí)體和系統(tǒng)

2.協(xié)議棧

3.接口和服務(wù)

4.面向連接的服務(wù)和無(wú)連接的服務(wù)

5.服務(wù)原語(yǔ)

6.協(xié)議數(shù)據(jù)單元

7.服務(wù)和協(xié)議的關(guān)系

相關(guān)概念1.實(shí)體和系統(tǒng)開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(InternationalStandardsOrganization,ISO)在80年代提出的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OpenSystemInterconnection,OSI),這個(gè)模型將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議分為7層。這個(gè)模型定義了異構(gòu)計(jì)算機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu),它具有如下特點(diǎn):

開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)國(guó)際1、網(wǎng)絡(luò)中異構(gòu)的每個(gè)結(jié)點(diǎn)均有相同的層次,相同層次具有相同的功能。2、同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層次之間通過(guò)接口通信。3、相鄰層次間接口定義原語(yǔ)操作,由低層向高層提供服務(wù)。4、不同結(jié)點(diǎn)的相同層次之間的通信由該層次的協(xié)議管理,每個(gè)層次完成對(duì)該層所定義的功能,修改本層次的功能不影響其他層。5、僅在最低層進(jìn)行直接數(shù)據(jù)傳送。6、定義模型的是抽象結(jié)構(gòu),并非具體實(shí)現(xiàn)的描述。1、網(wǎng)絡(luò)中異構(gòu)的每個(gè)結(jié)點(diǎn)均有相同的層次,相同OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。在OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中、除了物理層之外,網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸方向是垂直的。數(shù)據(jù)由用戶發(fā)送進(jìn)程發(fā)送給應(yīng)用層,向下經(jīng)表示層、會(huì)話層等到達(dá)物理層,再經(jīng)傳輸媒體傳到接收端,由接收端物理層接收,向上經(jīng)數(shù)據(jù)鏈路層等到達(dá)應(yīng)用層,再由用戶獲取。數(shù)據(jù)在由發(fā)送進(jìn)程交給應(yīng)用層時(shí),由應(yīng)用層加上該層有關(guān)控制和識(shí)別信息,再向下傳送,這一過(guò)程一直重復(fù)到物理層。在接收端信息向上傳遞時(shí),各層的有關(guān)控制和識(shí)別信息被逐層剝?nèi)?,最后?shù)據(jù)送到接收進(jìn)程。

OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。在OSI網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層會(huì)話層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層表示層應(yīng)用層協(xié)議7654321ISO/OSI參考模型應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層會(huì)話層物理層數(shù)

現(xiàn)在,在制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)時(shí),一般都把ISO/OSI參考模型作為參照基準(zhǔn),并說(shuō)明與該參照基準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如,在IEEE802局域網(wǎng)LAN標(biāo)準(zhǔn)中,只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,并且增強(qiáng)了數(shù)據(jù)鏈路層的功能。在廣域網(wǎng)WAN協(xié)議中,CCITT的X.25建議包含了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層等3層協(xié)議。一般來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)的低層協(xié)議決定了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸特性,例如所采用的傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及介質(zhì)訪問(wèn)控制方法等,這些通常由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn);網(wǎng)絡(luò)的高層協(xié)議則提供了與網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的,更加完善的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用環(huán)境,這些通常是由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)在,在制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)時(shí),一般都把ISO

1、物理層(PhysicalLayer)

物理層建立在物理通信介質(zhì)的基礎(chǔ)上,作為系統(tǒng)和通信介質(zhì)的接口,用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體間透明的比特(bit)流傳輸。只有該層為真實(shí)的物理通信,其他各層為虛擬通信。物理層實(shí)際上是設(shè)備之間的物理接口,物理層傳輸協(xié)議主要用于控制傳輸媒體。

1、物理層(PhysicalLayer)1)物理層的特性物理層提供與通信介質(zhì)的連接,提供為建立、維護(hù)和釋放物理鏈路所需的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性,提供在物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的比特流以及故障檢測(cè)指示。物理層向上層提供比特信息的正確傳送。

其中機(jī)械特性主要規(guī)定接口連接器的尺寸、芯數(shù)和芯的位置的安排、連線的根數(shù)等。電氣特性主要規(guī)定了每種信號(hào)的電平、信號(hào)的脈沖寬度、允許的數(shù)據(jù)傳輸速率和最大傳輸距離。功能特性規(guī)定了接口電路引腳的功能和作用。規(guī)程特性規(guī)定了接口電路信號(hào)發(fā)出的時(shí)序、應(yīng)答關(guān)系和操作過(guò)程,例如,怎樣建立和拆除物理層連接,是全雙工還是半雙工等。

1)物理層的特性2)物理層功能為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間比特流的透明傳輸,物理層應(yīng)具有下述功能:(1)物理連接的建立與拆除:當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路層請(qǐng)求在兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間建立物理連接時(shí),物理層能夠立即為它們建立相應(yīng)的物理連接。若兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間要經(jīng)過(guò)若干中繼數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體時(shí),物理層還能夠?qū)@些中繼數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體進(jìn)行互聯(lián),以建立起一條有效的物理連接。當(dāng)物理連接不再需要時(shí),由物理層立即拆除。

2)物理層功能(2)物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳輸:物理層既可以采取同步傳輸方式,也可以采取異步傳輸方式來(lái)傳輸物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元。

(3)物理層管理:對(duì)物理層收發(fā)進(jìn)行管理,如功能的激活(何時(shí)發(fā)送和接收、異常情況處理等)、差錯(cuò)控制(傳輸中出現(xiàn)的奇偶錯(cuò)和格式錯(cuò))等。

(2)物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳輸:物理層既可以采

2、數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)是OSI參考模型的第二層,介于物理層與網(wǎng)絡(luò)層之間。是OSI模型中極其重要的一層,它的主要任務(wù)是將一個(gè)原始的傳輸設(shè)施轉(zhuǎn)變成一條邏輯的傳輸線路,在這條傳輸線路上,所有未檢測(cè)出來(lái)的傳輸錯(cuò)誤也會(huì)反映到網(wǎng)絡(luò)層上。為了完成這個(gè)任務(wù),數(shù)據(jù)鏈路層必須執(zhí)行鏈路管理、幀傳輸、流量控制、差錯(cuò)控制等功能。

2、數(shù)據(jù)鏈路層在OSI參考模型中,數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供以下基本的服務(wù):●數(shù)據(jù)鏈路建立、維護(hù)與釋放的鏈路管理工作;●數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)數(shù)據(jù)單元幀的傳輸;●差錯(cuò)檢測(cè)與控制;●數(shù)據(jù)流量控制;●在多點(diǎn)連接或多條數(shù)據(jù)鏈路連接的情況下,提供數(shù)據(jù)鏈路端口標(biāo)識(shí)的識(shí)別,支持網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體建立網(wǎng)絡(luò)連接;●幀接收順序控制。

在OSI參考模型中,數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供以

3、網(wǎng)絡(luò)層(NetWorkLayer)網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)定義網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體通信的協(xié)議,它確定從源節(jié)點(diǎn)沿著網(wǎng)絡(luò)到目的節(jié)點(diǎn)的路由選擇,并處理相關(guān)的控制問(wèn)題,如交換、路由和對(duì)數(shù)據(jù)包阻塞的控制。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是相鄰兩直接連接結(jié)點(diǎn)間的通信協(xié)議,它不能解決數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)通信子網(wǎng)中多個(gè)轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn)的通信問(wèn)題。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層的主要目的就是要為報(bào)文分組以最佳路徑通過(guò)通信子網(wǎng)到達(dá)目的主機(jī)提供服務(wù)、而網(wǎng)絡(luò)用戶不必關(guān)心網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與所使用的通信介質(zhì)。

3、網(wǎng)絡(luò)層(NetWorkLayer)

數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在相鄰的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)透明的無(wú)差錯(cuò)的幀級(jí)信息的傳送,而網(wǎng)絡(luò)層則需要在通信子網(wǎng)內(nèi)把報(bào)文分組從源結(jié)點(diǎn)傳送到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)層的支持下,如果兩個(gè)終端系統(tǒng)的傳輸實(shí)體之間要進(jìn)行通信,只需把要交換的數(shù)據(jù)交給它們的網(wǎng)絡(luò)層便可實(shí)現(xiàn)。至于網(wǎng)絡(luò)層如何利用數(shù)據(jù)鏈路層的資源來(lái)提供網(wǎng)絡(luò)連接,對(duì)傳輸層是透明的。數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在相鄰的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)透明

網(wǎng)絡(luò)層控制分組傳送操作,包括路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能,根據(jù)傳輸層的要求來(lái)選擇服務(wù)質(zhì)量,向傳輸層報(bào)告未恢復(fù)的差錯(cuò)。網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)男畔⒁詧?bào)文分組為單位,它將來(lái)自源的報(bào)文轉(zhuǎn)換成包文,并經(jīng)路由選擇算法確定路徑,送往目的地。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議用于實(shí)現(xiàn)這種傳送中涉及的中繼結(jié)點(diǎn)路由選擇、子網(wǎng)內(nèi)的信息流量控制以及差錯(cuò)處理等。網(wǎng)絡(luò)層控制分組傳送操作,包括路由選擇、擁塞控OSI參考模型規(guī)定網(wǎng)絡(luò)層的主要功能有以下三點(diǎn)。(1)路徑選擇與中繼。在點(diǎn)到點(diǎn)連接的通信子網(wǎng)中,信息從源節(jié)點(diǎn)出發(fā),要經(jīng)過(guò)若干個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)后.才能到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。通信子網(wǎng)中的路徑是指從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的一條通路,它可以表示為從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的相鄰節(jié)點(diǎn)及其鏈路的有序集合、一般在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都會(huì)有多條路徑選擇。路徑選擇是指在通信子網(wǎng)中,源節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)為將報(bào)文分組傳送到目的節(jié)點(diǎn)而對(duì)其后繼節(jié)點(diǎn)的選擇,這是網(wǎng)絡(luò)層所要完成的豐要功能之一。(2)流量控制。網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)層次都存在流量控制問(wèn)題,網(wǎng)絡(luò)層的流量控制則對(duì)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(guò)大造成通信子網(wǎng)性能下降。(3)網(wǎng)絡(luò)連接建立與管理。在面向連接服務(wù)中,網(wǎng)絡(luò)連接是傳輸實(shí)體之間傳送數(shù)據(jù)的邏輯的、貫穿通信子網(wǎng)的端對(duì)端通信通道。

OSI參考模型規(guī)定網(wǎng)絡(luò)層的主要功能有以下三

4、傳輸層(TransportLayer)

從傳輸層向上的會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層都屬于端——端的主機(jī)協(xié)議層。傳輸層是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中最核心的一層,傳輸層將實(shí)際使用的通信子網(wǎng)與高層應(yīng)用分開。從這一層開始,各層通信全部是在源與目標(biāo)主機(jī)上的各進(jìn)程間進(jìn)行的,通信雙方可能經(jīng)過(guò)多個(gè)中間結(jié)點(diǎn)。傳輸層為源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)之間提供性能可靠、價(jià)格合理的數(shù)據(jù)傳輸。具體實(shí)現(xiàn)是在網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上再增添加一層軟件,使之能屏蔽掉各類通信子網(wǎng)的差異,向用戶提供一個(gè)通用接口,使用戶進(jìn)程通過(guò)該接口,能夠方便地使用網(wǎng)絡(luò)資源并進(jìn)行通信。4、傳輸層(TransportLayer)1)傳輸層功能傳輸層(TransportLayer)的任務(wù)是向用戶提供可靠的、透明的、端到端(EndtoEnd)的數(shù)據(jù)傳輸,以及差錯(cuò)控制和流量控制機(jī)制。由于它的存在,網(wǎng)絡(luò)硬件技術(shù)的任何變化對(duì)高層都是不可見(jiàn)的,也就是說(shuō),會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層的設(shè)計(jì)不必考慮底層硬件細(xì)節(jié),因此傳輸層的作用十分重要。

1)傳輸層功能

5、會(huì)話層(SessionLayer)

會(huì)話是指兩個(gè)用戶進(jìn)程之間的一次完整通信。會(huì)話層提供不同系統(tǒng)間兩個(gè)進(jìn)程建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能;提供交叉會(huì)話的管理功能,其中有一路交叉、兩路交叉和兩路同時(shí)會(huì)話的3種數(shù)據(jù)流方向控制模式。會(huì)話層是用戶連接到網(wǎng)絡(luò)的接口。5、會(huì)話層(SessionLayer)1)會(huì)話層的主要功能

會(huì)話層的目的是提供一個(gè)面向應(yīng)用的連接服務(wù)。建立連接時(shí),將會(huì)話地址映射為傳輸?shù)刂?。?huì)話連接和傳輸連接有3種對(duì)應(yīng)關(guān)系,一個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)一個(gè)傳輸連接;多個(gè)會(huì)話連接建立在一個(gè)傳輸連接上;一個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)多個(gè)傳輸連接。

數(shù)據(jù)傳送時(shí),可以進(jìn)行會(huì)話的常規(guī)數(shù)據(jù)、加速數(shù)據(jù)、特權(quán)數(shù)據(jù)和能力數(shù)據(jù)的傳送。會(huì)話釋放時(shí),允許正常情況下的有序釋放;異常情況下由用戶發(fā)起的異常釋放和服務(wù)提供者發(fā)起的異常釋放。1)會(huì)話層的主要功能2)會(huì)話活動(dòng)會(huì)話服務(wù)用戶之間的交互對(duì)話可以劃分為不同的邏輯單元,每個(gè)邏輯單元稱為活動(dòng)。每個(gè)活動(dòng)完全獨(dú)立于它前后的其他活動(dòng),且每個(gè)邏輯單元的所有通信不允許分隔開。會(huì)話活動(dòng)由會(huì)話令牌來(lái)控制,保證會(huì)話有序進(jìn)行。會(huì)話令牌分為4種,數(shù)據(jù)令牌、釋放令牌、次同步令牌和主同步令牌。令牌是互斥使用會(huì)話服務(wù)的手段。會(huì)話用戶進(jìn)程間的數(shù)據(jù)通信一般采用交互式的半雙工通信方式。由會(huì)話層給會(huì)話服務(wù)用戶提供數(shù)據(jù)令牌來(lái)控制常規(guī)數(shù)據(jù)的傳送,有數(shù)據(jù)令牌的會(huì)話服務(wù)用戶才可發(fā)送數(shù)據(jù),另一方只能接收數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)完之后,就將數(shù)據(jù)令牌轉(zhuǎn)讓給對(duì)方,對(duì)方也可請(qǐng)求令牌。2)會(huì)話活動(dòng)3)會(huì)話同步在會(huì)話服務(wù)用戶組織的一個(gè)活動(dòng)中,有時(shí)要傳送大量的信息,如將一個(gè)文件連續(xù)發(fā)送給對(duì)方,為了提高數(shù)據(jù)發(fā)送的效率,會(huì)話服務(wù)提供者允許會(huì)話用戶在傳送的數(shù)據(jù)中設(shè)置同步點(diǎn)。一個(gè)主同步點(diǎn)表示前一個(gè)對(duì)話單元的結(jié)束及下一個(gè)對(duì)話單元的開始。在一個(gè)對(duì)話單元內(nèi)部或者說(shuō)兩個(gè)主同步點(diǎn)之間可以設(shè)置次同步點(diǎn),用于會(huì)話單元數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。當(dāng)會(huì)話用戶持有數(shù)據(jù)令牌、次同步令牌和主同步令牌時(shí)就可在發(fā)送數(shù)據(jù)流中用相應(yīng)的服務(wù)原語(yǔ)設(shè)置次同步點(diǎn)和主同步點(diǎn)。3)會(huì)話同步一旦出現(xiàn)高層軟件錯(cuò)誤或不符合協(xié)議的事件則發(fā)生會(huì)話中斷,這時(shí)會(huì)話實(shí)體可以從中斷處返回到一個(gè)已知的同步點(diǎn)繼續(xù)傳送,而不必從文件的開頭恢復(fù)會(huì)話。會(huì)話層定義了重傳功能,重傳是指在已正確應(yīng)答對(duì)方后,在后期處理中發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)而請(qǐng)求的重傳,又稱為再同步。為了使發(fā)送端用戶能夠重傳,必須保存數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中已發(fā)送的信息數(shù)據(jù),將重新同步的范圍限制在一個(gè)對(duì)話單元之內(nèi),一般返回到前一個(gè)次同步點(diǎn),最多返回到最近一個(gè)主同步點(diǎn)。一旦出現(xiàn)高層軟件錯(cuò)誤或不符合協(xié)議的事件則發(fā)生會(huì)話中斷

6、表示層(PresentationLayer)

表示層的目的是處理信息傳送中的數(shù)據(jù)表示問(wèn)題。由于不同廠家的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品常使用不同的信息表示標(biāo)準(zhǔn),例如在字符編碼、數(shù)值表示以及字符等方面存在著差異。如果不解決信息表示上的差異,通信用戶之間就不能互相識(shí)別。因此,表示層要完成信息表示格式轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換可以在發(fā)送前,也可以在接收后進(jìn)行,也可以要求雙方都轉(zhuǎn)換為某種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表示格式。6、表示層(PresentationLayer)

所以表示層的主要功能是完成被傳輸數(shù)據(jù)表示的解釋工作,包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)壓縮等。表示層協(xié)議主要功能有:為用戶提供執(zhí)行會(huì)話層服務(wù)原語(yǔ)的手段;提供描述負(fù)載數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法;管理當(dāng)前所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集和完成數(shù)據(jù)的內(nèi)部與外部格式之間的轉(zhuǎn)換。例如,確定所使用的字符集、數(shù)據(jù)編碼以及數(shù)據(jù)在屏幕和打印機(jī)上顯示的方法等。表示層提供了標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用接口所需要的數(shù)據(jù)表示形式。所以表示層的主要功能是完成被傳輸數(shù)據(jù)表示的解

7、應(yīng)用層(ApplicationLayer)

作為用戶訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的接口層,應(yīng)用層給應(yīng)用進(jìn)程提供了訪問(wèn)OSI環(huán)境的手段。應(yīng)用進(jìn)程借助于應(yīng)用實(shí)體(AE)、實(shí)用協(xié)議和表示服務(wù)來(lái)交換信息,應(yīng)用層的作用是在實(shí)現(xiàn)應(yīng)用進(jìn)程相互通信的同時(shí),完成一系列業(yè)務(wù)處理所需的服務(wù)功能。當(dāng)然,這些服務(wù)功能與所處理的業(yè)務(wù)有關(guān)。7、應(yīng)用層(ApplicationLayer)數(shù)據(jù)的封裝與傳遞在OSI參考模型中,同等層之間經(jīng)常要進(jìn)行信息交換。對(duì)等層協(xié)議之間需要交換的信息單元叫做協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU,protocoldataunit)。節(jié)點(diǎn)對(duì)等層之間的通信除物理層之間直接進(jìn)行信息交換外,其余對(duì)等層之間的通信并不直接進(jìn)行(例如兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈路層之間進(jìn)行通信),它們需要通過(guò)借助于下層提供的服務(wù)來(lái)完成,對(duì)等層之間的通信為虛擬通信。實(shí)際通信是在相鄰層之間通過(guò)層間接口進(jìn)行。如圖1-10所示。數(shù)據(jù)的封裝與傳遞在OSI參考模型中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)_課件當(dāng)某一層需要使用下一層提供的服務(wù)傳送自己的PDU時(shí),其當(dāng)前層的下一層總是先將上一層的PDU變?yōu)樽约篜DU的一部分,然后利用更下一層提供的服務(wù)將信息傳遞出去。如圖1-10中,節(jié)點(diǎn)A的傳輸層要把某一信息T-PDU傳送到節(jié)點(diǎn)B的傳輸層的,首先將T-PDU交給節(jié)點(diǎn)A的網(wǎng)絡(luò)層,節(jié)點(diǎn)A的網(wǎng)絡(luò)層在收到T-PDU之后,將在T-PDU上加上若干比特的控制信息(即報(bào)頭header)變?yōu)樽约篜DU(N-PDU),然后再利用其下層鏈路層提供的服務(wù)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。以此類推,最終將這些信息變?yōu)槟軌蛟趥鬏斀橘|(zhì)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù),并通過(guò)傳輸介質(zhì)將信息傳送到節(jié)點(diǎn)B。當(dāng)某一層需要使用下一層提供的服務(wù)傳為了實(shí)現(xiàn)對(duì)等層通信,當(dāng)數(shù)據(jù)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到另一節(jié)點(diǎn)前,必須在數(shù)據(jù)的頭部(和尾部)加入特定的協(xié)議頭(和協(xié)議尾)。這種增加數(shù)據(jù)頭部(和尾部)的過(guò)程叫做數(shù)據(jù)打包或數(shù)據(jù)封裝。同樣,在數(shù)據(jù)到達(dá)接收節(jié)點(diǎn)的對(duì)等層后,接收方將識(shí)別、提取和處理發(fā)送方對(duì)等層增加的數(shù)據(jù)頭部(和尾部)。接收方這種將增加的數(shù)據(jù)頭部(和尾部)去除的過(guò)程叫做數(shù)據(jù)拆包或數(shù)據(jù)解封。圖1-11顯示了數(shù)據(jù)的封裝與解封過(guò)程。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)等層通信,當(dāng)數(shù)據(jù)需要通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)_課件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)_課件TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCP/IP協(xié)議是目前最流行的商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,盡管它不是某一標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的正式標(biāo)準(zhǔn),但它已經(jīng)被公認(rèn)為目前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或“事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)”。因特網(wǎng)之所以能迅速發(fā)展,就是因?yàn)門CP/IP協(xié)議能夠適應(yīng)和滿足世界范圍內(nèi)數(shù)據(jù)通信的需要。TCP/IP協(xié)議具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCP/IP協(xié)議(1)開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),可以免費(fèi)使用,并且獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)。(2)獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件,可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng),以及互聯(lián)網(wǎng)中。(3)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案,使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都有惟一的地址。(4)標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議,可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。(1)開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),可以免費(fèi)使用,并且獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的層次劃分TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的層次劃分TCP/IP的分層體系結(jié)構(gòu)與ISO/OSI參考模型有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系TCP/IP的分層體系結(jié)構(gòu)與ISO/OSI參TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中各層的功能(1)網(wǎng)絡(luò)接口層

在TCP/IP分層體系結(jié)構(gòu)中,最底層是網(wǎng)絡(luò)接口層,它負(fù)責(zé)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào)。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)并未對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口層使用權(quán)的協(xié)議做出強(qiáng)硬的規(guī)定,它允許主機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用多種現(xiàn)成的和流行的協(xié)議,例如局域網(wǎng)協(xié)議或其他一些協(xié)議。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中各層的功能(1)網(wǎng)絡(luò)接口層互聯(lián)層是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的第二層,它實(shí)現(xiàn)的功能相當(dāng)于OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層的無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)?;ヂ?lián)層負(fù)責(zé)將源主機(jī)的報(bào)文分組發(fā)送到目的的主機(jī),源主機(jī)與目的主機(jī)可以在一個(gè)網(wǎng)上,也可以在不同的網(wǎng)上。互聯(lián)層互聯(lián)層是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的第二層互聯(lián)層的主要功能包括:1)處理來(lái)自傳輸層的分組發(fā)送請(qǐng)求。在收到分組發(fā)送請(qǐng)求之后,將分組裝入IP數(shù)據(jù)報(bào),填充報(bào)頭,選擇發(fā)送路徑,然后將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)輸出線。2)處理接收的數(shù)據(jù)報(bào)。在接收到其他主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)之后,檢查目的地址,如需要轉(zhuǎn)發(fā),則選擇發(fā)送路徑,轉(zhuǎn)發(fā)出去;如目的地址為本節(jié)點(diǎn)IP地址,則除去報(bào)頭,將分組送交給傳輸層處理。3)處理互聯(lián)的路徑、流控與擁塞問(wèn)題。互聯(lián)層的主要功能包括:傳輸層互聯(lián)層之上是傳輸層,它的主要功能是負(fù)責(zé)應(yīng)用進(jìn)程之間的端-端(Host-to-host)通信。在TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中,設(shè)計(jì)傳輸層的主要目的是在互聯(lián)網(wǎng)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體之間建立用于會(huì)話的端-端連接。因此,它與OSI參考模型的傳輸層功能相似。傳輸層互聯(lián)層之上是傳輸層,它的主要功TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的傳輸層定義了傳輸控制協(xié)議(TCP,transportcontrolprotocol)和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP,userdatagramprotocol)兩種協(xié)議。TCP協(xié)議是一種可靠的面向連接的協(xié)議,它允許將一臺(tái)主機(jī)的字節(jié)流(bytestream)無(wú)差錯(cuò)地傳送到目的主機(jī)。UDP協(xié)議是一種不可靠的無(wú)連接協(xié)議,它主要用于不要求分組順序到達(dá)的傳輸中,分組傳輸順序檢查與排序由應(yīng)用層完成。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的傳輸層定義了應(yīng)用層在TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中,應(yīng)用層是最靠近用戶的一層。它包括了所有的高層協(xié)議,并且總是不斷有新的協(xié)議加入。其主要協(xié)議包括:應(yīng)用層在TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中,應(yīng)1)網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議(Telnet),用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中遠(yuǎn)程登陸功能;2)文件傳輸協(xié)議(FTP,filetransferprotocol),用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸功能;3)簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議(SMTPsimplemailtransferprotocol),用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中郵件傳送功能;4)域名系統(tǒng)(DNS,domainnamesystem),用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備名字到IP地址映射的網(wǎng)絡(luò)服務(wù);1)網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議(Telnet),用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中遠(yuǎn)程登陸功5)超文本傳輸協(xié)議(HTTP,bypertexttransferprotocol),用于目前廣泛使用的Web服務(wù);6)路由信息協(xié)議(RIP,routinginformationprotocol),用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間交換路由信息;7)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP,simplenetworkfilesystem),用于管理和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;8)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS,networkfilesystem),用于網(wǎng)絡(luò)中不同主機(jī)間的文件共享。5)超文本傳輸協(xié)議(HTTP,bypertexttraTCP/IP的協(xié)議組合TCP/IP的協(xié)議組合3.3TCP/IP3.3TCP/IP網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議TCP/IPTCP/IP是—組協(xié)議,其中TCP和IP是兩個(gè)最重要的協(xié)議。TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,Internet也全面采用TCP/IP協(xié)議。Internet之所以能發(fā)展到今天這樣的規(guī)模很大程度上得益于TCP/IP協(xié)議。目前TCP/IP已成為互聯(lián)網(wǎng)上唯一的語(yǔ)言。

網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議TCP/IPTCP/ITCP/IP協(xié)議簇TCP/IP協(xié)議簇網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議IP

網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議IP(InternetProtocol)是網(wǎng)絡(luò)互連層協(xié)議,是TCP/IP協(xié)議簇中最重要的協(xié)議。IP協(xié)議的主要功能包括無(wú)連接的數(shù)據(jù)包(Packet)傳送、數(shù)據(jù)包尋徑和差錯(cuò)處理三部分。協(xié)議的內(nèi)容有IP報(bào)文(即IP包)的類型、格式與定義、IP報(bào)文的地址(IP地址)及其分配方法、IP報(bào)文的路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、IP報(bào)文的分段與重組等。IP協(xié)議向傳輸層提供統(tǒng)一的IP數(shù)據(jù)包和統(tǒng)一的IP地址,它將各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的幀格式和地址格式等的差異屏蔽起來(lái),這些差異與上層無(wú)關(guān),使異種網(wǎng)在IP層達(dá)到統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)異種網(wǎng)的互連。

網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議IP網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議IP(

IP協(xié)議提供的是一種無(wú)連接服務(wù)。無(wú)連接服務(wù)的工作方式是在發(fā)送數(shù)據(jù)包之前,源和目的端之間不建立連接,每個(gè)IP數(shù)據(jù)包都是獨(dú)立發(fā)送的,因此在IP包中必須包含目的IP地址。

IP協(xié)議是一種盡力傳遞的服務(wù),它只管把數(shù)據(jù)分組從源端傳送到目的端,無(wú)論傳輸?shù)恼_與否,IP都不作任何驗(yàn)證,不發(fā)確認(rèn),也不保證分組的正確順序。因此,IP是一種不可靠的傳輸,其可靠性主要體現(xiàn)在傳輸層。

IP協(xié)議根據(jù)其版本分為IPv4(32位)和IPv6(128位)協(xié)議。

IP協(xié)議提供的是一種無(wú)連接服務(wù)。無(wú)連IP數(shù)據(jù)包的報(bào)文格式

IP數(shù)據(jù)包是IP協(xié)議的基本數(shù)據(jù)單元,它由數(shù)據(jù)包頭(header)和數(shù)據(jù)兩部分內(nèi)容組成。03478151631服務(wù)類型總長(zhǎng)度頭長(zhǎng)度版本號(hào)段偏移值標(biāo)識(shí)符標(biāo)志頭校驗(yàn)和生存時(shí)間協(xié)議類型源IP地址目的IP地址可選項(xiàng)(0或多個(gè))數(shù)據(jù)(0—64K)填充IP數(shù)據(jù)包格式IP數(shù)據(jù)包的報(bào)文格式IP數(shù)據(jù)包是IInternet地址

Internet地址即IP地址,通常也叫互聯(lián)網(wǎng)地址。IP地址是用來(lái)惟一標(biāo)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)上計(jì)算機(jī)的邏輯地址。每臺(tái)連網(wǎng)計(jì)算機(jī)都用IP地址來(lái)標(biāo)識(shí)自己,并依靠IP地址與互聯(lián)網(wǎng)上的其他站點(diǎn)互相區(qū)分、相互聯(lián)系。因此,IP地址必須惟一。為了保證IP地址的惟一性,IP地址由統(tǒng)一的組織負(fù)責(zé)分配。IP地址在整個(gè)IP協(xié)議規(guī)范中處于很重要的地位。

Internet地址InternIP地址的長(zhǎng)度為32位(4個(gè)字節(jié)),采用點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)表示方法,即每個(gè)地址被表示為4個(gè)以小數(shù)點(diǎn)隔開的十進(jìn)制整數(shù),每個(gè)整數(shù)對(duì)應(yīng)1個(gè)字節(jié),如165.112.205.120。

32位的IP地址由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分構(gòu)成。其中,網(wǎng)絡(luò)號(hào)就是網(wǎng)絡(luò)地址,用于標(biāo)識(shí)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)。主機(jī)號(hào)用于標(biāo)識(shí)在該網(wǎng)絡(luò)上的一臺(tái)特定的主機(jī)。位于相同物理網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)具有相同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。IP地址的長(zhǎng)度為32位(4個(gè)字節(jié)),32bitHostNetwork8bit8bit8bit8bit16511212020532bitHostNetwork8bit8bit8b為了適應(yīng)于不同規(guī)模的物理網(wǎng)絡(luò),IP地址分為A、B、C、D、E五類,但在Internet上可分配使用的IP地址只有A、B、C三類。這三類地址統(tǒng)稱為單目傳送(unicast)地址,因?yàn)檫@些地址通常只能分配給惟一的一臺(tái)主機(jī)。D類地址被稱為組播(multicast)地址,組播地址可用于視頻廣播或視頻點(diǎn)播系統(tǒng),而E類地址尚未使用,保留給將來(lái)的特殊用途。

為了適應(yīng)于不同規(guī)模的物理網(wǎng)絡(luò),IP地

不同類別的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的長(zhǎng)度劃分不同,它們所能識(shí)別購(gòu)物理網(wǎng)絡(luò)數(shù)不同,每個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)所能容納的主機(jī)個(gè)數(shù)也個(gè)同。A類地址的第—個(gè)字節(jié)的最高位為“0”,網(wǎng)絡(luò)號(hào)占1個(gè)字節(jié)(8位),主機(jī)號(hào)占3個(gè)字節(jié)(24位)。A類地址可識(shí)別128個(gè)不同的物理網(wǎng)絡(luò)或虛擬網(wǎng),每個(gè)A類子網(wǎng)可容納1600萬(wàn)臺(tái)主機(jī)。B類地址的第一個(gè)字節(jié)的前2位是“10”,網(wǎng)絡(luò)號(hào)占2個(gè)字節(jié)(16位),主機(jī)號(hào)占2個(gè)字節(jié)(16位)。B類地址可識(shí)別16384個(gè)不同的物理網(wǎng)絡(luò)或虛擬網(wǎng),每個(gè)B類子網(wǎng)可容納65536臺(tái)主機(jī)。C類地址的第一個(gè)字節(jié)的前3位為“110”,網(wǎng)絡(luò)號(hào)占3個(gè)字節(jié)(24位),主機(jī)號(hào)占1個(gè)字節(jié)(8位)。C類地址可識(shí)別200萬(wàn)個(gè)不同的物理網(wǎng)絡(luò)或虛擬網(wǎng),每個(gè)C類子網(wǎng)內(nèi)最多有256臺(tái)主機(jī)。D類地址的前4位為“1110”,E類地址的前5位為“11110”。不同類別的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)每種地址類別第一個(gè)字節(jié)的取值范圍高位第一個(gè)字節(jié)的十進(jìn)制數(shù)地址類別01~126A10128~191B110192~223C1110224~239D11110240~254E每種地址類別第一個(gè)字節(jié)的取值范圍高位第一個(gè)字節(jié)的十進(jìn)制數(shù)地子網(wǎng)和掩碼

通過(guò)將IP地址的主機(jī)號(hào)部分進(jìn)一步劃分為子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)的方法,把一個(gè)包含大量主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)劃分成許多小的網(wǎng)絡(luò),每個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)子網(wǎng)。每個(gè)子網(wǎng)都是一個(gè)獨(dú)立的邏輯網(wǎng)絡(luò)、獨(dú)立的廣播域。它可以隔離廣播信息,縮小廣播域,以提高網(wǎng)絡(luò)性能。劃分子網(wǎng)后使網(wǎng)絡(luò)便于管理和隔離故障,提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性,而且還可以更有效地利用IP地址空間。

掩碼用來(lái)確定如何劃分IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)、子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào),它可將主機(jī)地址部分進(jìn)一步劃分為子網(wǎng)地址和主機(jī)地址。

子網(wǎng)和掩碼通過(guò)將IP地址的主機(jī)號(hào)掩碼是一個(gè)與IP地址相對(duì)應(yīng)的32位數(shù)字。它和IP地址一樣也用4個(gè)點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)表示,如255.255.255.0。掩碼的一些位為1,另一些位為0。二進(jìn)制位為“1”所對(duì)應(yīng)的IP地址位是網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)。掩碼的二進(jìn)制位為“0”所對(duì)應(yīng)的IP地址位是主機(jī)號(hào)。

這樣通過(guò)掩碼將IP地址中的主機(jī)地址段再分為子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào),使網(wǎng)絡(luò)號(hào)的位數(shù)加長(zhǎng),其結(jié)果是不但把大網(wǎng)劃分成了若干個(gè)小網(wǎng),而且還增加了網(wǎng)絡(luò)的個(gè)數(shù)。這時(shí)的網(wǎng)絡(luò)地址應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)號(hào)加子網(wǎng)號(hào),它們共同標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。掩碼是一個(gè)與IP地址相對(duì)應(yīng)的32位如IP地址162.115.129.10,原本是一個(gè)B類地址,它的前兩個(gè)字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)號(hào),標(biāo)準(zhǔn)掩碼255.255.0.0,網(wǎng)絡(luò)地址是162.115.0.0。如果掩碼設(shè)置為255.255.255.O,則第3個(gè)字節(jié)變?yōu)樽泳W(wǎng)號(hào),第4個(gè)字節(jié)仍為主機(jī)號(hào),其網(wǎng)絡(luò)地址為162.115.129.0。如IP地址162.115.129.如一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)地址202.112.41.0,可以利用掩碼24,把該網(wǎng)絡(luò)分為8個(gè)子網(wǎng),每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址是:202.112.41.0,202.112.41.32,202.112.41.64,202.112.41.96,202.112.41.128,202.112.41.160,202.112.41.192,202.112.41.224,且每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)最多可有31臺(tái)主機(jī)。

IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)加上主機(jī)號(hào)部分的所有位為“0”的地址被定義為網(wǎng)絡(luò)地址,如162.115.0.0。網(wǎng)絡(luò)地址是非常重要的,數(shù)據(jù)包尋徑就基于目的網(wǎng)絡(luò)地址。用IP地址和掩碼進(jìn)行二進(jìn)制與運(yùn)算則得到網(wǎng)絡(luò)地址。

如一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)地址202.112.4IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址部分為“0”,加上主機(jī)號(hào)被定義為主機(jī)地址,如0.0.129.107。把IP地址和掩碼的反碼進(jìn)行與運(yùn)算,可得到主機(jī)地址。例如,一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的IP地址為10.155.68.20,掩碼為255.255.255.0,計(jì)算結(jié)果其網(wǎng)絡(luò)地址為10.155.68.0,而主機(jī)地址為O.0.0.20。在IP協(xié)議中,主機(jī)或路由器的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口都要分配一個(gè)地址,而且對(duì)應(yīng)每個(gè)地址有相應(yīng)的掩碼。屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的IP地址的掩碼應(yīng)該是一樣的,以保證通過(guò)掩碼計(jì)算后的子網(wǎng)地址是相同的。

IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址部分為“0”,加特殊的IP地址1.廣播地址

TCP/IP規(guī)定,所有主機(jī)號(hào)部分為“1”的地址是用于廣播的。所謂廣播足指向網(wǎng)絡(luò)上的所有站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包。廣播地址又分為兩種,直接廣播地址和有限廣播地址。

2.組播地址

3.“0”地址

4.回送地址

特殊的IP地址1.廣播地址UDP協(xié)議

在TCP/IP協(xié)議簇中,有兩個(gè)傳輸層協(xié)議,傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。其中,TCP是面向連接,提供高可靠性服務(wù)的協(xié)議.UDP是無(wú)連接的服務(wù),它提供高效率、低可靠性服務(wù)。UDP協(xié)議提供應(yīng)用進(jìn)程之間傳送數(shù)據(jù)的基本機(jī)制。它使用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議所提供的功能,向應(yīng)用層提供服務(wù)。與IP協(xié)議相比,UDP協(xié)議僅增加了兩方面的內(nèi)容:一個(gè)是端口(Port)的概念,另—個(gè)就是校驗(yàn)和。

UDP協(xié)議在TCP/IP協(xié)議簇中

UDP協(xié)議提供不可靠的無(wú)連接服務(wù)。它不使用確認(rèn)信息對(duì)數(shù)據(jù)包的到達(dá)進(jìn)行確認(rèn),不對(duì)收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行排序,也不提供反饋信息來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省_@就是說(shuō),UDP數(shù)據(jù)包可能會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)、錯(cuò)序的現(xiàn)象,而且發(fā)送方的數(shù)據(jù)發(fā)送速率可能會(huì)超過(guò)接收力的數(shù)據(jù)處理能力。

之所以在面向連接的協(xié)議之外還提供UDP服務(wù),是因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的客戶服務(wù)器模式應(yīng)用常常采用簡(jiǎn)單的請(qǐng)求/響應(yīng)通信方式。如DNS應(yīng)用等。在這些應(yīng)用中,每次需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量非常小,如果為每次數(shù)據(jù)傳輸建立一個(gè)連接,通信完成后再釋放連接,額外的開銷太大,得不償失,這時(shí),無(wú)連接的UDP協(xié)議反而比較合適。當(dāng)然,此時(shí)的應(yīng)用程序必須做些額外的工作.如實(shí)現(xiàn)超時(shí)重傳機(jī)制,并對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行編號(hào),以防止重復(fù)。這些額外處理都加大了應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)的復(fù)雜性。

UDP協(xié)議提供不可靠的無(wú)連接服務(wù)

UDP協(xié)議把從應(yīng)用層收到的數(shù)據(jù)加上其UDP頭之后,發(fā)送出去。和后面要講的TCP協(xié)議不同的是,它不對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存,而且它能夠保留各個(gè)消息之間的邊界,而不會(huì)把應(yīng)用層多次發(fā)送的數(shù)據(jù)合并成為一個(gè)包發(fā)送出去。這對(duì)于編寫簡(jiǎn)單的請(qǐng)求/響應(yīng)模式的應(yīng)用程序是很方便的。另外,通過(guò)UDP協(xié)議,可以發(fā)送組播數(shù)據(jù)。所以需要使用組播服務(wù)的應(yīng)用程序部一般都建立在UDP協(xié)議之上。

UDP協(xié)議把從應(yīng)用層收到的數(shù)據(jù)加上TCP協(xié)議

傳輸控制協(xié)議TCP是TCP/IP的另一個(gè)重要的傳輸層協(xié)議。它也是TCP/IP最具代表性的協(xié)議。TCP協(xié)議除提供進(jìn)程通信能力外,最顯著的待點(diǎn)是高可靠性。它提供的是面向連接的、高可靠性的流傳輸服務(wù)。

TCP協(xié)議傳輸控制協(xié)議TCP是T

TCP協(xié)議對(duì)上層提供面向連接、端到端可靠的通信服務(wù)。進(jìn)行通信的雙方在傳輸數(shù)據(jù)之前,首先必須建立連接。TCP協(xié)議使用“二次握手”方式建立一個(gè)連接,數(shù)據(jù)傳輸完成之后,任何—方都可以斷開該連接。TCP協(xié)議建立的是端到端的全雙工連接,也就是說(shuō),在連接建立后.在兩個(gè)方向上可以同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。在斷開連接時(shí),兩個(gè)方向的連接也是分別釋放的。但是,有一點(diǎn)需要注意,那就是TCP協(xié)議無(wú)法實(shí)現(xiàn)組播功能。

TCP協(xié)議對(duì)上層提供面向連接、端到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第三部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

第三部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展一般來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以分為三個(gè)階段:計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

1.計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)

通信裝置主計(jì)算機(jī)終端終端終端圖11-1面向終端的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展一般來(lái)說(shuō),2.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)

H1HHHH2H3H4H5IMPIMPIMP2IMP5IMP4IMP1IMP圖11-2ARPANET結(jié)構(gòu)示意圖2.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)H1HHHH2H3H4H5IM3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成大致相同,都是由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端設(shè)備、通信設(shè)備和通信線路等所組成;在功能結(jié)構(gòu)上都是將若干多機(jī)系統(tǒng)用高速線路連接起來(lái),使主計(jì)算機(jī)之間能相互交換信息或調(diào)用任一主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的任何資源。要達(dá)到這個(gè)目的,需要解決不同系統(tǒng)互連的問(wèn)題。1977年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO專門設(shè)立了一個(gè)委員會(huì),提出了異種機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)框架,即開放系統(tǒng)互連參考模型(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel,OSI/RM)。3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

利用通信線路和通信設(shè)備,把地理上分散、并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相連接,按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,由功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信和資源共享為目的,大量分散但又相互連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。

美國(guó)信息學(xué)會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義是:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是把地理位置上分散的以能夠相互共享資源(硬件、軟件、信息)的方式而連接起來(lái),并且各自具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之集合。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義利用通信線路和通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.共享硬件資源

2.共享軟件資源

3.共享信息資源

4.通信功能

5.分布式處理

6.均衡負(fù)荷

7.綜合信息服務(wù)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1.共享硬件資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用于任何行業(yè)、任何領(lǐng)域,包括政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、科學(xué)、文教及生活等諸多方面。它為各行各業(yè)的生產(chǎn)與管理乃至人們的學(xué)習(xí)、工作與生活,提供了物質(zhì)基礎(chǔ),使之進(jìn)入了一種嶄新的方式。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和各種應(yīng)用的需求,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大,應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣,越來(lái)越深入,許多新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)不斷地涌現(xiàn)出來(lái),目前的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以說(shuō)是無(wú)所不在,它涵蓋了人類社會(huì)的方方面面,如工業(yè)自動(dòng)化、輔助決策、虛擬大學(xué)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、管理信息系統(tǒng)、數(shù)字圖書館、電子博物館、全球情報(bào)檢索與查詢、網(wǎng)上購(gòu)物、電子商務(wù)、視頻會(huì)議、視頻廣播與點(diǎn)播、過(guò)程控制,等等。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由硬件和軟件兩大部分組成。網(wǎng)絡(luò)硬件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),它為數(shù)據(jù)的傳輸提供一條可靠的傳輸通道。網(wǎng)絡(luò)硬件包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信線路和通信設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)軟件是真正控制數(shù)據(jù)通信和實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的部分。軟件包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)軟件。網(wǎng)絡(luò)軟件的各種功能必須依賴于硬件去完成,而沒(méi)有軟件的硬件系統(tǒng)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正端到端的數(shù)據(jù)通信。對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言,二者缺一不可??傮w而言,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信線路和通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)軟件四個(gè)部分組成。這四部分就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分,也常稱之為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的四大要素。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2.通信線路和通信設(shè)備

3.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

4.網(wǎng)絡(luò)軟件

1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各組成部分的功能,將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分為兩個(gè)功能子網(wǎng),即資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。這就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu):資源子網(wǎng)提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)處理,以及管理和分配共享資源的功能,負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)。并向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通信子網(wǎng)由各種通信設(shè)備和線路組成,承擔(dān)資源子網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接和變換等通信處理工作。不同類型的網(wǎng)絡(luò),其通信子網(wǎng)的物理組成各不相同。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1、按網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍分類

按網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍可分為局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN)、城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,MAN)和廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork,WAN)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1、按網(wǎng)絡(luò)的地理覆蓋范圍分類2、按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和通信線路所組成的幾何形狀,是用圖的形式來(lái)表示其關(guān)系的一種方式。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)反映出網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)關(guān)系,它對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性以及建設(shè)管理成本等都有著重要的影響,因此網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中占有十分重要的地位,在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)往往是首先要考慮的因素之一。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、總線型、環(huán)型、網(wǎng)狀型和樹型。

2、按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類中心節(jié)點(diǎn)(a)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(b)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(c)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(d)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中心節(jié)點(diǎn)(a)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(b)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(c)環(huán)3、按網(wǎng)絡(luò)的管理方式分類網(wǎng)絡(luò)按照其管理方式可以分為客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。4、按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍分類網(wǎng)絡(luò)按照使用范圍可分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。3、按網(wǎng)絡(luò)的管理方式分類3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是為了完成計(jì)算機(jī)間的通信合作,把計(jì)算機(jī)互聯(lián)的功能劃分成有明確定義的層次,規(guī)定了同層次實(shí)體通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口服務(wù)。將這些同層實(shí)體通信的協(xié)議及相鄰層接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是協(xié)議協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間有關(guān)通信規(guī)則約定的集合。協(xié)議有以下三個(gè)要素:(1)語(yǔ)法(Syntax):以二進(jìn)制形式表示的命令和相應(yīng)的結(jié)構(gòu),如數(shù)據(jù)與控制信息的格式、數(shù)據(jù)編碼等,(2)語(yǔ)義(Scmantics):由發(fā)出的命令請(qǐng)求、完成的動(dòng)作和返回的響應(yīng)組成的集合,其控制信息的內(nèi)容和需要做出的動(dòng)作及響應(yīng)。(3)時(shí)序(Timing):事件先后順序和速度匹配。

協(xié)議協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間有分層設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中采用層次化結(jié)構(gòu)的好處有如下幾點(diǎn):●各層之間相互獨(dú)立,高層不必關(guān)心低層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),只要知道低層所提供的服務(wù),以及本層向上層所提供的服務(wù)即可,真正做到各司其職;●利于實(shí)現(xiàn)和維護(hù),某個(gè)層次實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的變化不會(huì)對(duì)其他層次產(chǎn)生影響;●易于標(biāo)準(zhǔn)化。層次化結(jié)構(gòu)通常要遵循如下一些通用的原則:●層次的數(shù)量不能過(guò)多,真正需要的時(shí)候才劃分一個(gè)層次;●層次的數(shù)量也不能過(guò)少,層次的數(shù)量應(yīng)該保證能夠從邏輯上將功能分開.截然不同的功能最好不要合在同一層;●類似的功能放在同一層;●層次邊界要選得合理,使層次之間的信息流量最小。注意,這里不是要求數(shù)據(jù)流量小,而是指用于控制、交流的額外信息流量要盡量少。

分層設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中采用層次化結(jié)構(gòu)的好處有如下相關(guān)概念1.實(shí)體和系統(tǒng)

2.協(xié)議棧

3.接口和服務(wù)

4.面向連接的服務(wù)和無(wú)連接的服務(wù)

5.服務(wù)原語(yǔ)

6.協(xié)議數(shù)據(jù)單元

7.服務(wù)和協(xié)議的關(guān)系

相關(guān)概念1.實(shí)體和系統(tǒng)開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(InternationalStandardsOrganization,ISO)在80年代提出的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OpenSystemInterconnection,OSI),這個(gè)模型將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議分為7層。這個(gè)模型定義了異構(gòu)計(jì)算機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu),它具有如下特點(diǎn):

開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)國(guó)際1、網(wǎng)絡(luò)中異構(gòu)的每個(gè)結(jié)點(diǎn)均有相同的層次,相同層次具有相同的功能。2、同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層次之間通過(guò)接口通信。3、相鄰層次間接口定義原語(yǔ)操作,由低層向高層提供服務(wù)。4、不同結(jié)點(diǎn)的相同層次之間的通信由該層次的協(xié)議管理,每個(gè)層次完成對(duì)該層所定義的功能,修改本層次的功能不影響其他層。5、僅在最低層進(jìn)行直接數(shù)據(jù)傳送。6、定義模型的是抽象結(jié)構(gòu),并非具體實(shí)現(xiàn)的描述。1、網(wǎng)絡(luò)中異構(gòu)的每個(gè)結(jié)點(diǎn)均有相同的層次,相同OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。在OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中、除了物理層之外,網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸方向是垂直的。數(shù)據(jù)由用戶發(fā)送進(jìn)程發(fā)送給應(yīng)用層,向下經(jīng)表示層、會(huì)話層等到達(dá)物理層,再經(jīng)傳輸媒體傳到接收端,由接收端物理層接收,向上經(jīng)數(shù)據(jù)鏈路層等到達(dá)應(yīng)用層,再由用戶獲取。數(shù)據(jù)在由發(fā)送進(jìn)程交給應(yīng)用層時(shí),由應(yīng)用層加上該層有關(guān)控制和識(shí)別信息,再向下傳送,這一過(guò)程一直重復(fù)到物理層。在接收端信息向上傳遞時(shí),各層的有關(guān)控制和識(shí)別信息被逐層剝?nèi)?,最后?shù)據(jù)送到接收進(jìn)程。

OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。在OSI網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層會(huì)話層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層表示層應(yīng)用層協(xié)議7654321ISO/OSI參考模型應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層會(huì)話層物理層數(shù)

現(xiàn)在,在制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)時(shí),一般都把ISO/OSI參考模型作為參照基準(zhǔn),并說(shuō)明與該參照基準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如,在IEEE802局域網(wǎng)LAN標(biāo)準(zhǔn)中,只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,并且增強(qiáng)了數(shù)據(jù)鏈路層的功能。在廣域網(wǎng)WAN協(xié)議中,CCITT的X.25建議包含了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層等3層協(xié)議。一般來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)的低層協(xié)議決定了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸特性,例如所采用的傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及介質(zhì)訪問(wèn)控制方法等,這些通常由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn);網(wǎng)絡(luò)的高層協(xié)議則提供了與網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)的,更加完善的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用環(huán)境,這些通常是由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)在,在制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)時(shí),一般都把ISO

1、物理層(PhysicalLayer)

物理層建立在物理通信介質(zhì)的基礎(chǔ)上,作為系統(tǒng)和通信介質(zhì)的接口,用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體間透明的比特(bit)流傳輸。只有該層為真實(shí)的物理通信,其他各層為虛擬通信。物理層實(shí)際上是設(shè)備之間的物理接口,物理層傳輸協(xié)議主要用于控制傳輸媒體。

1、物理層(PhysicalLayer)1)物理層的特性物理層提供與通信介質(zhì)的連接,提供為建立、維護(hù)和釋放物理鏈路所需的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性,提供在物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的比特流以及故障檢測(cè)指示。物理層向上層提供比特信息的正確傳送。

其中機(jī)械特性主要規(guī)定接口連接器的尺寸、芯數(shù)和芯的位置的安排、連線的根數(shù)等。電氣特性主要規(guī)定了每種信號(hào)的電平、信號(hào)的脈沖寬度、允許的數(shù)據(jù)傳輸速率和最大傳輸距離。功能特性規(guī)定了接口電路引腳的功能和作用。規(guī)程特性規(guī)定了接口電路信號(hào)發(fā)出的時(shí)序、應(yīng)答關(guān)系和操作過(guò)程,例如,怎樣建立和拆除物理層連接,是全雙工還是半雙工等。

1)物理層的特性2)物理層功能為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間比特流的透明傳輸,物理層應(yīng)具有下述功能:(1)物理連接的建立與拆除:當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路層請(qǐng)求在兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間建立物理連接時(shí),物理層能夠立即為它們建立相應(yīng)的物理連接。若兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間要經(jīng)過(guò)若干中繼數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體時(shí),物理層還能夠?qū)@些中繼數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體進(jìn)行互聯(lián),以建立起一條有效的物理連接。當(dāng)物理連接不再需要時(shí),由物理層立即拆除。

2)物理層功能(2)物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳輸:物理層既可以采取同步傳輸方式,也可以采取異步傳輸方式來(lái)傳輸物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元。

(3)物理層管理:對(duì)物理層收發(fā)進(jìn)行管理,如功能的激活(何時(shí)發(fā)送和接收、異常情況處理等)、差錯(cuò)控制(傳輸中出現(xiàn)的奇偶錯(cuò)和格式錯(cuò))等。

(2)物理服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳輸:物理層既可以采

2、數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)是OSI參考模型的第二層,介于物理層與網(wǎng)絡(luò)層之間。是OSI模型中極其重要的一層,它的主要任務(wù)是將一個(gè)原始的傳輸設(shè)施轉(zhuǎn)變成一條邏輯的傳輸線路,在這條傳輸線路上,所有未檢測(cè)出來(lái)的傳輸錯(cuò)誤也會(huì)反映到網(wǎng)絡(luò)層上。為了完成這個(gè)任務(wù),數(shù)據(jù)鏈路層必須執(zhí)行鏈路管理、幀傳輸、流量控制、差錯(cuò)控制等功能。

2、數(shù)據(jù)鏈路層在OSI參考模型中,數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供以下基本的服務(wù):●數(shù)據(jù)鏈路建立、維護(hù)與釋放的鏈路管理工作;●數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)數(shù)據(jù)單元幀的傳輸;●差錯(cuò)檢測(cè)與控制;●數(shù)據(jù)流量控制;●在多點(diǎn)連接或多條數(shù)據(jù)鏈路連接的情況下,提供數(shù)據(jù)鏈路端口標(biāo)識(shí)的識(shí)別,支持網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體建立網(wǎng)絡(luò)連接;●幀接收順序控制。

在OSI參考模型中,數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供以

3、網(wǎng)絡(luò)層(NetWorkLayer)網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)定義網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體通信的協(xié)議,它確定從源節(jié)點(diǎn)沿著網(wǎng)絡(luò)到目的節(jié)點(diǎn)的路由選擇,并處理相關(guān)的控制問(wèn)題,如交換、路由和對(duì)數(shù)據(jù)包阻塞的控制。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是相鄰兩直接連接結(jié)點(diǎn)間的通信協(xié)議,它不能解決數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)通信子網(wǎng)中多個(gè)轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn)的通信問(wèn)題。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層的主要目的就是要為報(bào)文分組以最佳路徑通過(guò)通信子網(wǎng)到達(dá)目的主機(jī)提供服務(wù)、而網(wǎng)絡(luò)用戶不必關(guān)心網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與所使用的通信介質(zhì)。

3、網(wǎng)絡(luò)層(NetWorkLayer)

數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在相鄰的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)透明的無(wú)差錯(cuò)的幀級(jí)信息的傳送,而網(wǎng)絡(luò)層則需要在通信子網(wǎng)內(nèi)把報(bào)文分組從源結(jié)點(diǎn)傳送到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)層的支持下,如果兩個(gè)終端系統(tǒng)的傳輸實(shí)體之間要進(jìn)行通信,只需把要交換的數(shù)據(jù)交給它們的網(wǎng)絡(luò)層便可實(shí)現(xiàn)。至于網(wǎng)絡(luò)層如何利用數(shù)據(jù)鏈路層的資源來(lái)提供網(wǎng)絡(luò)連接,對(duì)傳輸層是透明的。數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在相鄰的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)透明

網(wǎng)絡(luò)層控制分組傳送操作,包括路由選擇、擁塞控制和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能,根據(jù)傳輸層的要求來(lái)選擇服務(wù)質(zhì)量,向傳輸層報(bào)告未恢復(fù)的差錯(cuò)。網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)男畔⒁詧?bào)文分組為單位,它將來(lái)自源的報(bào)文轉(zhuǎn)換成包文,并經(jīng)路由選擇算法確定路徑,送往目的地。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議用于實(shí)現(xiàn)這種傳送中涉及的中繼結(jié)點(diǎn)路由選擇、子網(wǎng)內(nèi)的信息流量控制以及差錯(cuò)處理等。網(wǎng)絡(luò)層控制分組傳送操作,包括路由選擇、擁塞控OSI參考模型規(guī)定網(wǎng)絡(luò)層的主要功能有以下三點(diǎn)。(1)路徑選擇與中繼。在點(diǎn)到點(diǎn)連接的通信子網(wǎng)中,信息從源節(jié)點(diǎn)出發(fā),要經(jīng)過(guò)若干個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)后.才能到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。通信子網(wǎng)中的路徑是指從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的一條通路,它可以表示為從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的相鄰節(jié)點(diǎn)及其鏈路的有序集合、一般在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都會(huì)有多條路徑選擇。路徑選擇是指在通信子網(wǎng)中,源節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)為將報(bào)文分組傳送到目的節(jié)點(diǎn)而對(duì)其后繼節(jié)點(diǎn)的選擇,這是網(wǎng)絡(luò)層所要完成的豐要功能之一。(2)流量控制。網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)層次都存在流量控制問(wèn)題,網(wǎng)絡(luò)層的流量控制則對(duì)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(guò)大造成通信子網(wǎng)性能下降。(3)網(wǎng)絡(luò)連接建立與管理。在面向連接服務(wù)中,網(wǎng)絡(luò)連接是傳輸實(shí)體之間傳送數(shù)據(jù)的邏輯的、貫穿通信子網(wǎng)的端對(duì)端通信通道。

OSI參考模型規(guī)定網(wǎng)絡(luò)層的主要功能有以下三

4、傳輸層(TransportLayer)

從傳輸層向上的會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層都屬于端——端的主機(jī)協(xié)議層。傳輸層是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中最核心的一層,傳輸層將實(shí)際使用的通信子網(wǎng)與高層應(yīng)用分開。從這一層開始,各層通信全部是在源與目標(biāo)主機(jī)上的各進(jìn)程間進(jìn)行的,通信雙方可能經(jīng)過(guò)多個(gè)中間結(jié)點(diǎn)。傳輸層為源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)之間提供性能可靠、價(jià)格合理的數(shù)據(jù)傳輸。具體實(shí)現(xiàn)是在網(wǎng)絡(luò)層的基礎(chǔ)上再增添加一層軟件,使之能屏蔽掉各類通信子網(wǎng)的差異,向用戶提供一個(gè)通用接口,使用戶進(jìn)程通過(guò)該接口,能夠方便地使用網(wǎng)絡(luò)資源并進(jìn)行通信。4、傳輸層(TransportLayer)1)傳輸層功能傳輸層(TransportLayer)的任務(wù)是向用戶提供可靠的、透明的、端到端(EndtoEnd)的數(shù)據(jù)傳輸,以及差錯(cuò)控制和流量控制機(jī)制。由于它的存在,網(wǎng)絡(luò)硬件技術(shù)的任何變化對(duì)高層都是不可見(jiàn)的,也就是說(shuō),會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層的設(shè)計(jì)不必考慮底層硬件細(xì)節(jié),因此傳輸層的作用十分重要。

1)傳輸層功能

5、會(huì)話層(SessionLayer)

會(huì)話是指兩個(gè)用戶進(jìn)程之間的一次完整通信。會(huì)話層提供不同系統(tǒng)間兩個(gè)進(jìn)程建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能;提供交叉會(huì)話的管理功能,其中有一路交叉、兩路交叉和兩路同時(shí)會(huì)話的3種數(shù)據(jù)流方向控制模式。會(huì)話層是用戶連接到網(wǎng)絡(luò)的接口。5、會(huì)話層(SessionLayer)1)會(huì)話層的主要功能

會(huì)話層的目的是提供一個(gè)面向應(yīng)用的連接服務(wù)。建立連接時(shí),將會(huì)話地址映射為傳輸?shù)刂?。?huì)話連接和傳輸連接有3種對(duì)應(yīng)關(guān)系,一個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)一個(gè)傳輸連接;多個(gè)會(huì)話連接建立在一個(gè)傳輸連接上;一個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)多個(gè)傳輸連接。

數(shù)據(jù)傳送時(shí),可以進(jìn)行會(huì)話的常規(guī)數(shù)據(jù)、加速數(shù)據(jù)、特權(quán)數(shù)據(jù)和能力數(shù)據(jù)的傳送。會(huì)話釋放時(shí),允許正常情況下的有序釋放;異常情況下由用戶發(fā)起的異常釋放和服務(wù)提供者發(fā)起的異常釋放。1)會(huì)話層的主要功能2)會(huì)話活動(dòng)會(huì)話服務(wù)用戶之間的交互對(duì)話可以劃分為不同的邏輯單元,每個(gè)邏輯單元稱為活動(dòng)。每個(gè)活動(dòng)完全獨(dú)立于它前后的其他活動(dòng),且每個(gè)邏輯單元的所有通信不允許分隔開。會(huì)話活動(dòng)由會(huì)話令牌來(lái)控制,保證會(huì)話有序進(jìn)行。會(huì)話令牌分為4種,數(shù)據(jù)令牌、釋放令牌、次同步令牌和主同步令牌。令牌是互斥使用會(huì)話服務(wù)的手段。會(huì)話用戶進(jìn)程間的數(shù)據(jù)通信一般采用交互式的半雙工通信方式。由會(huì)話層給會(huì)話服務(wù)用戶提供數(shù)據(jù)令牌來(lái)控制常規(guī)數(shù)據(jù)的傳送,有數(shù)據(jù)令牌的會(huì)話服務(wù)用戶才可發(fā)送數(shù)據(jù),另一方只能接收數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)完之后,就將數(shù)據(jù)令牌轉(zhuǎn)讓給對(duì)方,對(duì)方也可請(qǐng)求令牌。2)會(huì)話活動(dòng)3)會(huì)話同步在會(huì)話服務(wù)用戶組織的一個(gè)活動(dòng)中,有時(shí)要傳送大量的信息,如將一個(gè)文件連續(xù)發(fā)送給對(duì)方,為了提高數(shù)據(jù)發(fā)送的效率,會(huì)話服務(wù)提供者允許會(huì)話用戶在傳送的數(shù)據(jù)中設(shè)置同步點(diǎn)。一個(gè)主同步點(diǎn)表示前一個(gè)對(duì)話單元的結(jié)束及下一個(gè)對(duì)話單元的開始。在一個(gè)對(duì)話單元內(nèi)部或者說(shuō)兩個(gè)主同步點(diǎn)之間可以設(shè)置次同步點(diǎn),用于會(huì)話單元數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。當(dāng)會(huì)話用戶持有數(shù)據(jù)令牌、次同步令牌和主同步令牌時(shí)就可在發(fā)送數(shù)據(jù)流中用相應(yīng)的服務(wù)原語(yǔ)設(shè)置次同步點(diǎn)和主同步點(diǎn)。3)會(huì)話同步一旦出現(xiàn)高層軟件錯(cuò)誤或不符合協(xié)議的事件則發(fā)生會(huì)話中斷,這時(shí)會(huì)話實(shí)體可以從中斷處返回到一個(gè)已知的同步點(diǎn)繼續(xù)傳送,而不必從文件的開頭恢復(fù)會(huì)話。會(huì)話層定義了重傳功能,重傳是指在已正確應(yīng)答對(duì)方后,在后期處理中發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)而請(qǐng)求的重傳,又稱為再同步。為了使發(fā)送端用戶能夠重傳,必須保存數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中已發(fā)送的信息數(shù)據(jù),將重新同步的范圍限制在一個(gè)對(duì)話單元之內(nèi),一般返回到前一個(gè)次同步點(diǎn),最多返回到最近一個(gè)主同步點(diǎn)。一旦出現(xiàn)高層軟件錯(cuò)誤或不符合協(xié)議的事件則發(fā)生會(huì)話中斷

6、表示層(PresentationLayer)

表示層的目的是處理信息傳送中的數(shù)據(jù)表示問(wèn)題。由于不同廠家的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品常使用不同的信息表示標(biāo)準(zhǔn),例如在字符編碼、數(shù)值表示以及字符等方面存在著差異。如果不解決信息表示上的差異,通信用戶之間就不能互相識(shí)別。因此,表示層要完成信息表示格式轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換可以在發(fā)送前,也可以在接收后進(jìn)行,也可以要求雙方都轉(zhuǎn)換為某種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表示格式。6、表示層(PresentationLayer)

所以表示層的主要功能是完成被傳輸數(shù)據(jù)表示的解釋工作,包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)壓縮等。表示層協(xié)議主要功能有:為用戶提供執(zhí)行會(huì)話層服務(wù)原語(yǔ)的手段;提供描述負(fù)載數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法;管理當(dāng)前所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集和完成數(shù)據(jù)的內(nèi)部與外部格式之間的轉(zhuǎn)換。例如,確定所使用的字符集、數(shù)據(jù)編碼以及數(shù)據(jù)在屏幕和打印機(jī)上顯示的方法等。表示層提供了標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用接口所需要的數(shù)據(jù)表示形式。所以表示層的主要功能是完成被傳輸數(shù)據(jù)表示的解

7、應(yīng)用層(Application

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