第3章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念3.1開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型3.2TCP/IP參考模型3.3OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較3.43.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念3.1.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成3.1.2網(wǎng)絡(luò)體系的分層結(jié)構(gòu)1．層次結(jié)構(gòu)的概念2．劃分層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性3．層次結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容

4．層次結(jié)構(gòu)的劃分原則5．層次結(jié)構(gòu)模型圖3-1網(wǎng)絡(luò)體系的層次結(jié)構(gòu)模型圖3-2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中協(xié)議、層、服務(wù)與接口3.1.3層次結(jié)構(gòu)中的相關(guān)概念1．實(shí)體

實(shí)體是通信時(shí)能發(fā)送和接收信息的軟硬件設(shè)施。2．協(xié)議

為進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換（通信）而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合稱為協(xié)議（Protocol）。3．接口

接口（Interface）是指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)。4．服務(wù)

服務(wù)（Service）是指某一層及其以下各層通過(guò)接口提供給其相鄰上層的一種能力。圖3-3服務(wù)原語(yǔ)工作過(guò)程5．層間通信（1）相鄰層之間通信（2）對(duì)等層之間通信圖3-4對(duì)等實(shí)體通信實(shí)例3.2開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型3.2.1OSI參考模型 OSI參考模型采用了層次結(jié)構(gòu)，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信功能劃分成7個(gè)層次，每個(gè)層次完成不同的功能。

這7層由低層至高層分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，如圖3-5所示。圖3-5OSI參考模型3.2.2OSI/RM各層的主要功能1．物理層

物理層（PhysicalLayer）處于OSI參考模型的最低層。

物理層的主要功能是利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便透明地傳送“比特”流，物理層傳輸?shù)膯挝皇潜忍兀╞it）。2．?dāng)?shù)據(jù)鏈路層

在物理層提供比特流傳輸服務(wù)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）通過(guò)在通信的實(shí)體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以“幀”為單位的數(shù)據(jù)，使有差錯(cuò)的物理線路變成無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路，保證點(diǎn)到點(diǎn)（point-to-point）可靠的數(shù)據(jù)傳輸，如圖3-6所示。圖3-6數(shù)據(jù)鏈路層任務(wù)3．網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）是OSI參考模型中的第三層，它建立在數(shù)據(jù)鏈路層所提供的兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)幀的傳送功能之上，將數(shù)據(jù)從源端經(jīng)過(guò)若干中間節(jié)點(diǎn)傳送到目的端，從而向傳輸層提供最基本的端到端的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。圖3-7網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)4．傳輸層

傳輸層（TransportLayer）的主要目的是向用戶提供無(wú)差錯(cuò)的可靠的端到端（end-to-end）服務(wù)，透明地傳送報(bào)文，提供端到端的差錯(cuò)恢復(fù)和流量控制。圖3-8傳輸層的任務(wù)5．會(huì)話層

就像它的名字一樣，會(huì)話層（SessionLayer）實(shí)現(xiàn)建立、管理和終止應(yīng)用程序進(jìn)程之間的會(huì)話和數(shù)據(jù)交換，這種會(huì)話關(guān)系是由兩個(gè)或多個(gè)表示層實(shí)體之間的對(duì)話構(gòu)成的。6．表示層

表示層（PresentationLayer）保證一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用層發(fā)出的信息能被另一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層讀出。7．應(yīng)用層

應(yīng)用層（ApplicationLayer）是OSI參考模型中最靠近用戶的一層，它為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。3.2.3OSI/RM數(shù)據(jù)流向圖3-9OSI參考模型的數(shù)據(jù)流向3.2.4對(duì)等層之間的通信 OSI參考模型中，對(duì)等層協(xié)議之間交換的信息單元統(tǒng)稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ProtocolDataUnit，PDU）。圖3-10數(shù)據(jù)的封裝與拆封3.3TCP/IP參考模型3.3.1TCP/IP參考模型的層次劃分1．TCP/IP的特點(diǎn)2．TCP/IP參考模型的層次圖3-11OSI/RM與TCP/IP對(duì)應(yīng)關(guān)系3.3.2TCP/IP參考模型各層的功能1．網(wǎng)絡(luò)接口層 TCP/IP中沒(méi)有詳細(xì)定義網(wǎng)絡(luò)接口層的功能，只是指出通信主機(jī)必須采用某種協(xié)議連接到網(wǎng)絡(luò)上，并且能夠傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分組。2．網(wǎng)際層

網(wǎng)際層又稱互連層，是TCP/IP參考模型的第二層，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)。3．傳輸層

傳輸層位于網(wǎng)際層之上，它的主要功能是負(fù)責(zé)應(yīng)用進(jìn)程之間的端到端通信。4．應(yīng)用層

應(yīng)用層是最高層。

它與OSI模型中高3層任務(wù)相同，用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄、域名服務(wù)和簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理等。3.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較 OSI參考模型的主要問(wèn)題是定義復(fù)雜、實(shí)現(xiàn)困難，有些同樣的功能（如流量控制與差錯(cuò)