第1章+計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

21世紀(jì)高等學(xué)校

計(jì)算機(jī)規(guī)劃教材精品系列之一

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

課件

楊心強(qiáng)制作

人民郵電出版社，2010年6月1課件制作人聲明本課件是“21世紀(jì)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)規(guī)劃教材”精品系列之一——《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》的配套教輔資料。

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第1

章概述3第1章概述教學(xué)目的了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程了解因特網(wǎng)的組成了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、分類、功能、應(yīng)用掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的成因、OSI/RM、TCP/IP，以及若干重要概念了解標(biāo)準(zhǔn)及其制定機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程因特網(wǎng)的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)及其制定機(jī)構(gòu)4第1章內(nèi)容提綱*1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程*1.2因特網(wǎng)的組成

1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及分類

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用*1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)*1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1.7標(biāo)準(zhǔn)及其制定機(jī)構(gòu)5現(xiàn)代社會已步入以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。信息時代的三個重要特征：數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化。網(wǎng)絡(luò)已成為現(xiàn)代社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都將產(chǎn)生非常深遠(yuǎn)的影響。網(wǎng)絡(luò)為用戶提供了兩個重要功能：連通性（connectivity）和資源共享。

網(wǎng)絡(luò)指“三網(wǎng)”，即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展最快，并呈現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)融合”的態(tài)勢。第1章概述61.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)密切結(jié)合的產(chǎn)物。這兩種技術(shù)既相互滲透又密切結(jié)合，主要體現(xiàn)在兩個方面：

(1)通信技術(shù)為多臺計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行交換信息提供了必要的手段；

(2)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于各個通信領(lǐng)域，極大地提高了通信系統(tǒng)的各項(xiàng)性能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)歷了由單一網(wǎng)絡(luò)向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程。71.1.1單一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程計(jì)算機(jī)問世之初，因數(shù)量少、價格貴、設(shè)置集中、使用不便。用戶在終端上輸入數(shù)據(jù)通過線路送往遠(yuǎn)地計(jì)算機(jī)，是計(jì)算機(jī)與通信相結(jié)合的開始。單一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程分兩個階段第一階段早期的計(jì)算機(jī)為了提高資源利用率，采用批處理的工作方式。為適應(yīng)終端與計(jì)算機(jī)的連接，出現(xiàn)了多重線路控制器。以單個計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，稱為面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。81.1.1單一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程(續(xù)1)計(jì)算機(jī)多重線路控制器終端調(diào)制解調(diào)器···采用多重線路控制器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)公用電話網(wǎng)隨著終端個數(shù)的增多，終端與計(jì)算機(jī)的通信對批數(shù)據(jù)處理構(gòu)成了很大的額外開銷，因而出現(xiàn)了前置處理機(jī)FEP來取代多重線控制器，同時在終端密集處設(shè)置集中器或復(fù)用器。91.1.1單一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程(續(xù)2)第二階段60年代后期，又出現(xiàn)多臺主計(jì)算機(jī)通過通信線路互連構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。主計(jì)算機(jī)承擔(dān)著數(shù)據(jù)處理和通信雙重任務(wù)。為了提高主計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)效率，出現(xiàn)了通信控制處理機(jī)CCP。CCP負(fù)責(zé)通信控制任務(wù)，而主計(jì)算機(jī)僅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理。從而引成了處于內(nèi)層的各CCP構(gòu)成的通信子網(wǎng)，而處于外層的主計(jì)算機(jī)和終端構(gòu)成的資源子網(wǎng)。101.1.1單一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程(續(xù)3)通信控制處理機(jī)CCP主計(jì)算機(jī)通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)ARPA網(wǎng)是以通信子網(wǎng)為中心的典型代表。在ARPA網(wǎng)中，負(fù)責(zé)通信控制處理的CCP稱為接口報文處理機(jī)IMP(或稱結(jié)點(diǎn)機(jī))，以存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式傳送分組的通信子網(wǎng)稱為分組交換網(wǎng)。111.1.1單一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程(續(xù)4)單一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，它的主要不足是沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。使得不同制造商生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品進(jìn)行互連造成困難。

1977年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織為適應(yīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的趨勢，成立了專門研究機(jī)構(gòu)。并提出了“開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM”。OSI是一個設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn)化的框架結(jié)構(gòu)。因多種原因，后來又出現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)化的而事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP。121.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程因特網(wǎng)的發(fā)展分三個階段第一階段從單一的APRANET發(fā)展為互聯(lián)網(wǎng)。

1969年，創(chuàng)建的第一個分組交換網(wǎng)ARPANET只是一個單個的分組交換網(wǎng)(不是互聯(lián)網(wǎng))。

20世紀(jì)70年代中期，ARPA開始研究多種網(wǎng)絡(luò)互連的技術(shù)，這導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)?；ヂ?lián)網(wǎng)是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”(networkofnetworks)。

1983年，ARPANET分解成兩個：一個實(shí)驗(yàn)研究用的科研網(wǎng)ARPANET(人們常把1983年作為因特網(wǎng)的誕生之日)，另一個是軍用的MILNET。

1990年，ARPANET正式宣布關(guān)閉，實(shí)驗(yàn)完成。131.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程(續(xù)1)互聯(lián)網(wǎng)的概念示意圖單一的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)路由器H6互聯(lián)網(wǎng)H1H2H3H4H5141.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程(續(xù)2)Internet和Internet的區(qū)別以小寫字母i

開始的internet(互聯(lián)網(wǎng)或互連網(wǎng))是一個通用名詞，它泛指由多個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的網(wǎng)絡(luò)。以大寫字母I開始的的

Internet(因特網(wǎng))則是一個專用名詞，它指當(dāng)前全球最大的、開放的、由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它采用TCP/IP

協(xié)議族作為通信規(guī)則，且其前身是美國的ARPANET。151.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程(續(xù)3)第二階段建成三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。

1986年，NSF建立了國家科學(xué)基金網(wǎng)NSFNET。它是一個三級計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)。

1991年，美國政府決定將因特網(wǎng)的主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司來經(jīng)營，并開始對接入因特網(wǎng)的單位收費(fèi)。

1993年因特網(wǎng)主干網(wǎng)的速率提高到45Mb/s(T3速率)。161.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程(續(xù)4)三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)國家主干網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)路由器171.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程(續(xù)5)第三階段建立多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。從1993年開始，由美國政府資助的

NSFNET逐漸被若干個商用的因特網(wǎng)主干網(wǎng)(即服務(wù)提供者網(wǎng)絡(luò))所替代。出現(xiàn)了因特網(wǎng)服務(wù)提供者

ISP(InternetServiceProvider)。用戶通過ISP上網(wǎng)。

根據(jù)提供服務(wù)的覆蓋面積大小以及所擁有的IP地址數(shù)目的不同，ISP也分成為不同的層次。因特網(wǎng)ISPISP181.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程(續(xù)6)

1994年開始創(chuàng)建了4個網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)NAP(NetworkAccessPoint)，分別由4個電信公司經(jīng)營。

NAP就是用來交換因特網(wǎng)上流量的結(jié)點(diǎn)。在NAP中安裝有性能很好的交換設(shè)施。到本世紀(jì)初，美國的NAP的數(shù)量已達(dá)到十幾個。

1994年起，因特網(wǎng)逐漸演變成多層次ISP結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。

1996年，主干網(wǎng)速率為155Mb/s(OC-3)。

1998年，主干網(wǎng)速率為2.5Gb/s(OC-48)。萬維網(wǎng)WWW的出現(xiàn)更促進(jìn)了因特網(wǎng)的發(fā)展(見表1-1)。191.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程(續(xù)7)

基于ISP三多層結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)概念示意圖

201.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程(續(xù)8)注意，上述三個階段在時間劃分上并非截然分開而是有部分重疊的，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)是逐漸的而不是突然的。下一代因特網(wǎng)計(jì)劃由于因特網(wǎng)存在著技術(shù)上和功能上的不足，加上用戶數(shù)量猛增，使得現(xiàn)有的因特網(wǎng)不堪重負(fù)。1996年美國的一些研究機(jī)構(gòu)和34所大學(xué)提出研制和建造新一代因特網(wǎng)的設(shè)想。同年10月美國總統(tǒng)克林頓宣布在今后5年內(nèi)用5億美元的聯(lián)邦資金實(shí)施“下一代因特網(wǎng)計(jì)劃”，即“NGI計(jì)劃”(NextGenerationInternetInitiative)。211.1.2因特網(wǎng)的發(fā)展過程(續(xù)8)下一代因特網(wǎng)計(jì)劃(NGI)目標(biāo)開發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以比現(xiàn)有的因特網(wǎng)高100倍的速率連接至少100個研究機(jī)構(gòu)，以比現(xiàn)在的因特網(wǎng)高1000倍的速率連接10個類似的網(wǎng)點(diǎn)。端到端的傳輸速率要超過100Mb/s至10Gb/s。使用更加先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)和開發(fā)許多帶有革命性的應(yīng)用，如遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、有關(guān)能源和地球系統(tǒng)的研究、高性能的全球通信、環(huán)境監(jiān)測和預(yù)報、緊急情況處理等。

NGI計(jì)劃使用超高速全光網(wǎng)絡(luò)，能實(shí)現(xiàn)更快速的交換和路由選擇，同時具有為一些實(shí)時(realtime)應(yīng)用保留帶寬的能力。在整個因特網(wǎng)的管理和保證信息的可靠性和安全性方面也會有很大的改進(jìn)。221.1.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展過程我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)起步于20世紀(jì)70年代。鐵道部在1980年進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)。之后，各單位組建廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)。1989年11月，第一個公用分組交換網(wǎng)CNPAC建成運(yùn)行。1993年9月，建成新公用分組交換網(wǎng)CHINANET。

80年代后期，相繼建成各行業(yè)的專用廣域網(wǎng)。1994年4月，我國利用專線接入因特網(wǎng)(64kb/s)。1994年5月，設(shè)立第一個WWW服務(wù)器。1994年9月，中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)CHINANET啟動。目前已建成9個全國性公用性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(2個在建)。2004年2月，建成我國下一代互聯(lián)網(wǎng)CNGI主干試驗(yàn)網(wǎng)CERNET2開通，并提供服務(wù)(2.5-10Gb/s)。這標(biāo)志著我國的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。23第1章：內(nèi)容提綱*1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程*1.2因特網(wǎng)的組成

1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及分類

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用*1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)*1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1.7標(biāo)準(zhǔn)及其制定機(jī)構(gòu)241.2

因特網(wǎng)的組成根據(jù)因特網(wǎng)的工作方式，它由兩大部分組成。

①

核心部分由大量的各種網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。它為周邊部分提供連通和交換服務(wù)。②

周邊部分由所有連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)組成。它為用戶提供通信(傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻)和資源共享服務(wù)。

251.2

因特網(wǎng)的組成(續(xù)1)因特網(wǎng)組成的示意圖網(wǎng)絡(luò)主機(jī)路由器因特網(wǎng)周邊部分因特網(wǎng)核心部分261.2.1

因特網(wǎng)的核心部分因特網(wǎng)的核心部分相當(dāng)復(fù)雜，其中包含著類型、結(jié)構(gòu)完全不同的網(wǎng)絡(luò)，以及連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器。核心部分向周邊部分提供連通性和交換服務(wù)，使得位于周邊部分的任何一臺主機(jī)都可以與其他主機(jī)進(jìn)行通信。在核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是一種專用計(jì)算機(jī)，它的主要功能是轉(zhuǎn)發(fā)接收到的分組，是因特網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)分組交換(packetswitching)的關(guān)鍵部件。

271.2.1

因特網(wǎng)的核心部分(續(xù)1)1、電路交換的基本原理電路交換源于電話交換原理。它根據(jù)一方的請求在一對站(或數(shù)據(jù)終端)之間建立的電氣連接過程，在該連接被拆除之前，所建立起來的電路一直被占用著。電路交換屬于電路資源的預(yù)分配。

電路交換進(jìn)行數(shù)據(jù)通信要經(jīng)歷三個階段：建立電路、傳送數(shù)據(jù)和拆除電路。電路交換的特點(diǎn)是接續(xù)路徑采用物理連接。電路交換進(jìn)行數(shù)據(jù)通信存在著兩個限制：①欲通信的兩個站必須同時處于激活可用的狀態(tài)；②兩個站之間的通信資源必須可用，而且必須專用。281.2.1

因特網(wǎng)的核心部分(續(xù)2)電路交換的主要優(yōu)點(diǎn)：①傳輸時延小。②處理開銷少。③對數(shù)據(jù)信息的格式和編碼類型沒有限制。電路交換的主要缺點(diǎn)：①電路的接續(xù)時間較長；②電路利用率低；③通信雙方必須完全兼容，這不利于用戶終端之間實(shí)現(xiàn)互通；④當(dāng)一方用戶終端設(shè)備忙或交換網(wǎng)負(fù)載過重時，可能會出現(xiàn)呼叫不通(即呼損)的現(xiàn)象。電路交換適用于傳輸信息量大，通信對象比較確定的場合。291.2.1

因特網(wǎng)的核心部分(續(xù)3)2、分組交換的基本原理報文交換的基本原理：當(dāng)Ａ用戶欲向Ｂ用戶發(fā)送數(shù)據(jù)時，Ａ用戶并不需要先接通至Ｂ用戶的整條電路，而只需與直接連接的交換機(jī)接通，并將需要發(fā)送的報文作為一個獨(dú)立的實(shí)體，全部發(fā)送給該交換機(jī)。然后該交換機(jī)將存儲著的報文根據(jù)報文中提供的目的地址，在交換網(wǎng)內(nèi)確定其路由，并將報文送到輸出線路的隊(duì)列中去排隊(duì)，一旦該輸出線路空閑，就立即將報文傳送給下一個交換機(jī)。依次類推，最后送到Ｂ用戶。AB301.2.1

因特網(wǎng)的核心部分(續(xù)4)報文交換報文交換的特點(diǎn)：交換機(jī)采取“存儲—轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)對報文進(jìn)行存儲和處理。適用于電報業(yè)務(wù)和電子信箱業(yè)務(wù)。報文交換的主要優(yōu)點(diǎn)：①線路利用率較高；②交換機(jī)以“存儲—轉(zhuǎn)發(fā)”方式傳輸數(shù)據(jù)信息，可起到匹配速率、防止呼叫阻塞、平滑通信業(yè)務(wù)量峰值的作用；③易于實(shí)現(xiàn)各種不同類型終端之間的互通；④不需要發(fā)、收兩端同時處于激活狀態(tài)。⑤便于實(shí)現(xiàn)多種服務(wù)功能等。報文交換的主要缺點(diǎn)：①數(shù)據(jù)信息通過交換網(wǎng)的時延較長，這不利于實(shí)時或交互型業(yè)務(wù)；②交換機(jī)必須具有存儲報文的大容量和高速分析處理報文的功能，從而增大了交換機(jī)的投資費(fèi)用。311.2.1

因特網(wǎng)的核心部分(續(xù)5)分組交換分組交換(又稱包交換)，是綜合了電路交換和報文交換兩者優(yōu)點(diǎn)的一種交換方式。仍采用“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)。分組交換的特點(diǎn)同電路交換。分組交換將一份較長的報文分解成若干個定長的“分組”，并在每個分組前都加上報頭和報尾。報頭中含地址和分組序號等內(nèi)容，報尾是該分組的校驗(yàn)碼。分組作為一個獨(dú)立的規(guī)定格式的實(shí)體，便于交換機(jī)存儲、分析和處理。既可以斷續(xù)地傳送，也可以經(jīng)歷不同的傳輸路徑。AB321.2.1

因特網(wǎng)的核心部分(續(xù)6)分組交換的主要優(yōu)點(diǎn)：①傳輸時延較小，能滿足交互型實(shí)時通信的要求；②易實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)時分多路復(fù)用，提高了線路的利用率；③易建立靈活的通信環(huán)境，便于在不同類型的數(shù)據(jù)終端之間實(shí)現(xiàn)互通；④可靠性好。分組作為獨(dú)立的傳輸實(shí)體，便于實(shí)現(xiàn)差錯控制，誤碼率，一般可達(dá)10-10以下；⑤經(jīng)濟(jì)性好。分組交換的主要缺點(diǎn)：①由于網(wǎng)絡(luò)附加的傳輸信息較多，影響了傳輸效率；②實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜。331.2.1

因特網(wǎng)的核心部分(續(xù)7)三種交換技術(shù)的通信過程數(shù)據(jù)傳送ABCD電路交換呼叫請求呼叫應(yīng)答報文釋放請求釋放應(yīng)答連接建立連接釋放比特流直接傳送ABCD分組交換P2P1P3P1P1P2P2P3P3分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)tABCD報文交換報文報文報文報文存儲轉(zhuǎn)發(fā)341.2.2

因特網(wǎng)的周邊部分因特網(wǎng)的周邊部分由連接在因特網(wǎng)上的所有主機(jī)組成。位于因特周邊部分任何兩臺主機(jī)之間的通信，實(shí)際上是指：“主機(jī)A的某個進(jìn)程和主機(jī)B上的另一個進(jìn)程進(jìn)行通信”。通常把這些主機(jī)稱為端系統(tǒng)（endsystem）。端系統(tǒng)之間的通信有兩種模式：⑴

客戶/服務(wù)器模式（Client/Servermodel）

⑵

對等模式（Peer-to-Peer）351.2.2

因特網(wǎng)的周邊部分(續(xù)1)1、客戶/服務(wù)器模式客戶/服務(wù)器模式的兩個特點(diǎn)：①非對等服務(wù)；②通信完全異步?？蛻?client)和服務(wù)器(server)都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程?？蛻舴?wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系?？蛻羰欠?wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方。361.2.2

因特網(wǎng)的周邊部分(續(xù)2)主機(jī)A（客戶）向主機(jī)B（服務(wù)器）發(fā)出請求服務(wù)，主機(jī)B（服務(wù)器）B向主機(jī)A（客戶）提供服務(wù)。運(yùn)行客戶程序因特網(wǎng)核心部分①請求服務(wù)②提供服務(wù)運(yùn)行服務(wù)器程序主機(jī)A主機(jī)B371.2.2

因特網(wǎng)的周邊部分(續(xù)3)客戶軟件的特點(diǎn)①被用戶調(diào)用后運(yùn)行，在打算通信時主動向遠(yuǎn)地服務(wù)器發(fā)起通信（請求服務(wù)）。因此，客戶程序必須知道服務(wù)器程序的地址。②不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng)。服務(wù)器軟件的特點(diǎn)①一種專門用來提供某種服務(wù)的程序，可同時處理多個遠(yuǎn)地或本地客戶的請求。②系統(tǒng)啟動后即自動調(diào)用并一直不斷地運(yùn)行著，被動地等待并接受來自各地的客戶的通信請求。因此，服務(wù)器程序不需要知道客戶程序的地址。③一般需要強(qiáng)大的硬件和高級的操作系統(tǒng)支持。381.2.2

因特網(wǎng)的周邊部分(續(xù)4)2、對等模式對等連接(peer-to-peer，簡寫

P2P)是指兩個主機(jī)在通信時并不區(qū)分哪一個是服務(wù)請求方還是服務(wù)提供方。兩個主機(jī)都運(yùn)行對等連接軟件（P2P軟件），它們就可以進(jìn)行平等的、對等連接通信。雙方都可以下載對方已經(jīng)存儲在硬盤中的共享文檔。對等模式的特點(diǎn)：從本質(zhì)上看仍然是使用客戶/服務(wù)器方式，但是對等連接中的每一個主機(jī)既是客戶又同時是服務(wù)器。391.2.2

因特網(wǎng)的周邊部分(續(xù)5)假設(shè)主機(jī)A請求主機(jī)B服務(wù)，則A是客戶，而B是服務(wù)器。與此同時，若主機(jī)B又向主機(jī)C請求服務(wù)，那么C是服務(wù)器，而B卻成為客戶了。因此，對等模式中的同一臺主機(jī)既是客戶又同時是服務(wù)器。運(yùn)行P2P程序因特網(wǎng)核心部分①請求服務(wù)②提供服務(wù)運(yùn)行P2P程序主機(jī)B運(yùn)行P2P程序主機(jī)A主機(jī)C①請求服務(wù)②提供服務(wù)40第1章：內(nèi)容提綱*1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程*1.2因特網(wǎng)的組成

1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及分類

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用*1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)*1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1.7標(biāo)準(zhǔn)及其制定機(jī)構(gòu)411.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及分類

1.3.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)至今沒有統(tǒng)一、確切的定義。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最簡單的定義：以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信為目的，一些互連的、獨(dú)立自治的計(jì)算機(jī)的集合?！盎ミB”是指各計(jì)算機(jī)之間通過有線或無線通信信道彼此交換信息?！蔼?dú)立自治”則強(qiáng)調(diào)它們之間沒有明顯的主從關(guān)系。

美國信息學(xué)會聯(lián)合會（1970）的定義：以相互共享資源（硬件、軟件和數(shù)據(jù)）方式而連接起來，且各自具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之集合。

421.3.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義(續(xù)1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)兩者有相似之處，但是不等同。兩者的最主要區(qū)別：整個系統(tǒng)中的各計(jì)算機(jī)對用戶的透明性。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，用戶必須先在欲運(yùn)行程序的計(jì)算機(jī)上登錄，然后按照該計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址，將程序通過網(wǎng)絡(luò)傳送給該計(jì)算機(jī)去運(yùn)行，最后根據(jù)用戶的命令將結(jié)果由運(yùn)行的計(jì)算機(jī)送回用戶指定的計(jì)算機(jī)。這就是說，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的一切活動均需用戶參與管理。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不一定是分布式系統(tǒng)，但分布式系統(tǒng)卻是一種頗具特色的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

431.3.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類方法有多種，常見的分類方法有：

1、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)

441.3.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(續(xù)1)2、不同覆蓋范圍的網(wǎng)絡(luò)

分為互聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)和個人區(qū)域網(wǎng)。

3、不同服務(wù)對象的網(wǎng)絡(luò)分為分用網(wǎng)和專用網(wǎng)。4、不同通信方式的網(wǎng)絡(luò)分為廣播網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。5、把用戶接入因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)451.3.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

(續(xù)2)把用戶接入到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)——接入網(wǎng)

又稱為本地接入網(wǎng)或居民接入網(wǎng)，這是一類比較特殊的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。由于把用戶從家中接入到因特網(wǎng)可采用多種技術(shù)，于是就出現(xiàn)了可以使用多種接入網(wǎng)技術(shù)連接到因特網(wǎng)的情況。通常ISP只是起到讓用戶能夠與因特網(wǎng)連接的“橋梁”作用。在因特網(wǎng)發(fā)展初期，多數(shù)用戶利用電話線撥號接入因特網(wǎng)，速率很低（每秒幾千比特到幾十千比特。近年來，由于出現(xiàn)了多種寬帶接入技術(shù)，寬帶接入網(wǎng)才成為因特網(wǎng)領(lǐng)域中的一個熱門課題。46第1章：內(nèi)容提綱*1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程*1.2因特網(wǎng)的組成

1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及分類

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用*1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)*1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1.7標(biāo)準(zhǔn)及其制定機(jī)構(gòu)471.4

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能及應(yīng)用

1.4.1

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能資源共享數(shù)據(jù)通信提高了可靠性均衡負(fù)荷提供靈活的工作環(huán)境計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、郵電、教育、金融、科研、軍事等領(lǐng)域都獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。481.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能常用若干個性能指標(biāo)來描述。主要性能指標(biāo)，包括速率、帶寬、吞吐量、時延、時延帶寬積和利用率。此外，還有一些非性能特征，如費(fèi)用、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化、可靠性、可擴(kuò)性、可升級性和可維性等，也對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能有很大的影響。491.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)1)1、速率速率是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個性能指標(biāo)。指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)在信道上單位時間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。其單位是b/s(bit/s或bps)。有時也用kb/s,Mb/s,Gb/s

等。又稱數(shù)據(jù)率(datarate)或比特率(bitrate)。比特(bit)是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)量的單位，也是信息論中使用的信息量的單位。bit來源于binarydigit，意思是一個“二進(jìn)制數(shù)字”，因此一個比特就是二進(jìn)制數(shù)字中的一個1或0。速率指的是額定速率或標(biāo)稱速率。它與許多因素（如主機(jī)的處理能力、信道容量、信道的擁塞狀況等）有關(guān)。501.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)2)2、帶寬帶寬(bandwidth)原指某個信號所占有的頻帶寬度。單位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。過去通信線路傳送模擬信號，通信線路允許傳送的信號頻率范圍稱為線路的帶寬。如話音信號的帶寬是3.1kHz(300Hz～

3400Hz)。如今網(wǎng)絡(luò)的通信線路傳送數(shù)字信號，帶寬表示網(wǎng)絡(luò)的通信線路傳送數(shù)據(jù)的能力，即從網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能達(dá)到的最高數(shù)據(jù)傳輸速率，單位是比特/秒(b/s)。更常用的單位是：千比/秒或kb/s(103b/s)；兆比/秒或Mb/s(106b/s)；吉比/秒或Gb/s(109b/s)和太比/秒或Tb/s(1012b/s)。511.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)3)數(shù)字信號流隨著時間的變化關(guān)系在時間軸上信號的寬度隨帶寬的增大而變窄。每秒

106

個比特時間1

01

0

111s帶寬為1Mb/s時間每秒

4

106

個比特0.25s帶寬為4Mb/s521.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)4)3、吞吐量吞吐量(throughput)指單位時間內(nèi)通過某個網(wǎng)絡(luò)(或信道、接口)的數(shù)據(jù)量，其單位是比特/秒(b/s)。有時也可用字節(jié)/秒(B/s)或幀/秒。吞吐量常用于對某個實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)行性能測試。吞吐量受網(wǎng)絡(luò)的帶寬或網(wǎng)絡(luò)的額定速率的限制。如100M以太網(wǎng)，典型的吞吐量僅為70Mb/s。531.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)5)4、時延指數(shù)據(jù)(一個報文或分組或比特)從網(wǎng)絡(luò)(或鏈路)的一端傳送到另一端所需要的時間。時延由四個部分組成：(1)發(fā)送時延(transmissiondelay)

指主機(jī)或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時間，也就是從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特算起，到該幀的最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間。發(fā)送時延=數(shù)據(jù)幀長度（比特）信道帶寬（比特/秒）541.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)6)(2)傳播時延

指電磁波在信道中傳播一定距離所花費(fèi)的時間。例：自由空間中電磁波的傳播速率為3.0×105km/s

銅線電纜中電磁波的傳播速率為2.3×105km/s

光纜中電磁波的傳播速率為2.0×105km/s注意：發(fā)送速率和信號在信道上的傳播速率是兩個完全不同的概念。傳播時延=信道長度（米）電磁波在信道上的傳播速率（米/秒）551.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)7)(3)處理時延

指主機(jī)或路由器為處理分組所花費(fèi)的時間。包括分析分組的首部、從分組中提取數(shù)據(jù)部分、進(jìn)行差錯檢驗(yàn)或查找適當(dāng)?shù)穆酚傻取?/p>

(4)排隊(duì)時延指分組進(jìn)入路由器后，需先在輸入隊(duì)列中排隊(duì)等待處理，以及處理完畢后在輸出隊(duì)列中排隊(duì)等待轉(zhuǎn)發(fā)的時間。排隊(duì)時延的長短往往與網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)時的通信量有關(guān)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的通信量很大時，會發(fā)生隊(duì)列溢出，使分組丟失，這相當(dāng)于處理時延為無窮大。注意：上述哪一種時延在總時延中占主導(dǎo)地位，必須具體分析。561.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)8)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)歷的總時延就是傳輸時延、傳播時延和處理時延和排隊(duì)時延之和：總時延=發(fā)送時延+傳播時延+處理時延+排隊(duì)時延發(fā)送時延傳播時延發(fā)送器處理時延結(jié)點(diǎn)B100110101101010010┅輸入隊(duì)列結(jié)點(diǎn)A輸出隊(duì)列處理器排隊(duì)時延571.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)9)傳播時延發(fā)送時延處理和排隊(duì)時延時間tA站B站581.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)10)例：一個100MB(M表示220=1048576)的數(shù)據(jù)塊在帶寬為1Mb/s(M表示106)的光纖信道上傳輸時的各種時延：發(fā)送時延10010485768/106=838.9s

傳播時延1000km為5ms，1km為5s

處理時延視計(jì)算機(jī)處理速度而定。結(jié)論：總時延基本上取決于發(fā)送時延。

591.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)11)往返時延往返時延

RTT(Round-TripTime)表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送端收到來自接收端的確認(rèn)應(yīng)答所經(jīng)歷的時延。如果接收端收到數(shù)據(jù)后立即發(fā)送確認(rèn)，這相當(dāng)于傳播時延的兩倍。例：設(shè)某段鏈路的傳播時延為20ms，則它的往返時延RTT＝40ms。在復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)中，往返時延應(yīng)包括各中間結(jié)點(diǎn)的處理時延和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的發(fā)送時延。601.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)12)5、時延帶寬積時延帶寬積是指時延與帶寬之乘積。時延帶寬積=傳播時延帶寬(傳播)時延鏈路帶寬鏈路的時延帶寬積又稱為以比特為單位的鏈路長度。例：設(shè)某段鏈路的傳播時延為20ms，帶寬為10Mb/s。則時延帶寬積為2010-310106=20105

bit

。611.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)13)6、利用率利用率分為信道利用率和網(wǎng)絡(luò)利用率。信道利用率指在規(guī)定時間內(nèi)信道上用于傳輸數(shù)據(jù)的時間比例。完全空閑的信道的利用率是零。網(wǎng)絡(luò)利用率指全網(wǎng)絡(luò)的信道利用率的加權(quán)平均值。通常，信道利用率力求高些，但并非越高越好。621.4.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)14)時延與網(wǎng)絡(luò)利用率的關(guān)系根據(jù)排隊(duì)論的理論，當(dāng)某信道的利用率增大時，該信道引起的時延也就迅速增加。若令

D0表示網(wǎng)絡(luò)空閑時的時延，D表示網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的時延，則在適當(dāng)?shù)募俣l件下，可以用下面的簡單公式表示

D和

D0之間的關(guān)系：U

是網(wǎng)絡(luò)的利用率，數(shù)值在0到1之間。

631.4.5

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)(續(xù)15)時延D利用率U10D0時延急劇增大時延與利用率的關(guān)系64第1章：內(nèi)容提綱*1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程*1.2因特網(wǎng)的組成

1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及分類

1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用*1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)*1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1.7標(biāo)準(zhǔn)及其制定機(jī)構(gòu)651.6

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)本節(jié)講述分層次的體系結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的概念，這些概念雖然較為抽象，但它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)內(nèi)容。因此，大家一定要很好地掌握這些基本概念，這將對今后的學(xué)習(xí)和提高大有幫助。661.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)。相互通信的兩個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。以兩臺計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)互相傳送文件為例，除兩者之間必須有一條物理鏈路外，還涉及到許多工作要做，如：⑴源端用命令“激活”一條數(shù)據(jù)通路；⑵源端確認(rèn)連接正常，目的端已做接收準(zhǔn)備；⑶源端與目的端傳輸文件的格式必須一致；⑷當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，應(yīng)有適當(dāng)措施來保證目的端能夠正確接收到文件。671.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)1)這些工作需要通信雙方密切配合和協(xié)同工作。在具體工程實(shí)現(xiàn)上，是將它分解成若干個子任務(wù)，然后再獨(dú)立實(shí)現(xiàn)每個子任務(wù)。這就“分層”設(shè)計(jì)的思想。早在設(shè)計(jì)APRANET時就提出了分層的方法，“分層”可將龐大而復(fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。681.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)2)劃分層次的概念假設(shè)兩臺計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)傳送文件?？梢詫⒁龅墓ぷ鲃澐譃槿缦氯悾?/p>

(1)第一類工作與傳送文件直接有關(guān)。確信對方已做好接收和存儲文件的準(zhǔn)備。雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式。兩個計(jì)算機(jī)將文件傳送模塊作為最高的一層，剩下的工作由下面的模塊負(fù)責(zé)。

(2)第二類工作與通信服務(wù)有關(guān)，設(shè)立通信服務(wù)模塊。便于上層模塊利用它所提供的通信服務(wù)。

(3)第三類工作與網(wǎng)絡(luò)接入有關(guān)，構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)接入模塊。負(fù)責(zé)與網(wǎng)絡(luò)接口細(xì)節(jié)有關(guān)的工作，并向上層提供服務(wù)。691.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)3)設(shè)計(jì)一個交換文件模塊文件傳送模塊計(jì)算機(jī)

1計(jì)算機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個文件傳送模塊好像文件及文件傳送命令是按照水平方向的虛線傳送的把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊701.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)4)設(shè)計(jì)一個通信服務(wù)模塊文件傳送模塊計(jì)算機(jī)

1計(jì)算機(jī)

2文件傳送模塊只看這兩個通信服務(wù)模塊好像可直接把文件可靠地傳送到對方把文件交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把收到的文件交給上層模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊711.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)5)再設(shè)計(jì)一個網(wǎng)絡(luò)接入模塊文件傳送模塊計(jì)算機(jī)

1計(jì)算機(jī)

2文件傳送模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接入模塊負(fù)責(zé)做與網(wǎng)絡(luò)接口細(xì)節(jié)有關(guān)的工作例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷?，幀的最大長度等。721.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)6)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的各主機(jī)之間要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，必須遵循事先約定好的規(guī)則。這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題（同步含有時序的意思）。為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(networkprotocol)，簡稱為協(xié)議。731.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)7)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要包括以下三個要素：

(1)語法數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。

(2)語義需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應(yīng)。

(3)同步事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。協(xié)議有兩種類型：一種是文字描述，另一種是程序代碼。無論哪種協(xié)議都需對交換的信息作出精確解釋。741.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)8)分層的原則⑴當(dāng)需要有一個抽象的不同等級時，就應(yīng)設(shè)立有一個相應(yīng)的層次。⑵每一層的功能應(yīng)有確切的定義。⑶層間接口關(guān)系要清晰。層與層的邊界應(yīng)該選擇得使通過這些邊界的信息量盡量地少些。⑷層的數(shù)目應(yīng)適當(dāng)。層次太少會使每一層協(xié)議太復(fù)雜，太多則在描述和綜合各層的系統(tǒng)工程任務(wù)時產(chǎn)生較大困難。751.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)9)分層的好處各層之間是獨(dú)立的。靈活性好。結(jié)構(gòu)上可分割開。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。分層設(shè)計(jì)法的缺點(diǎn)不同層次可能出現(xiàn)功能重復(fù)，產(chǎn)生不必要的開銷。761.6.1

層次型的體系結(jié)構(gòu)(續(xù)10)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。換句話說，體系結(jié)構(gòu)就是這個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定義。實(shí)現(xiàn)(implementation)是在遵循這種體系結(jié)構(gòu)的前提下，用何種硬件或軟件完成這些功能的問題。體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)則是具體的，是真正在運(yùn)行的計(jì)算機(jī)硬件和軟件。771.6.2OSI參考模型1974年，IBM公司最先宣布了按照分層方法制訂的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA(SystemNetworkArchitecture)。1977年，ISO專門研究不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)互連問題，并成立專門機(jī)構(gòu)。1983年，形成了開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI/RM的正式文件，即ISO7498國際標(biāo)準(zhǔn)。只要遵循

OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循這同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。20世紀(jì)80年代，許多大公司和一些國家政府機(jī)構(gòu)都支持OSI。781.6.2OSI參考模型(續(xù)1)數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)輸層會話層表示層應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)A主機(jī)B應(yīng)用層協(xié)議表示層協(xié)議會話層協(xié)議運(yùn)輸層協(xié)議主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層-路由器協(xié)議路由器路由器通信子網(wǎng)層間接口層次7654321主機(jī)物理層-路由器協(xié)議主機(jī)數(shù)鏈層-路由器協(xié)議通信子網(wǎng)內(nèi)部協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)輸層會話層表示層應(yīng)用層791.6.2OSI參考模型(續(xù)2)OSI模型有七個層次(7)應(yīng)用層(6)表示層(5)會話層(4)運(yùn)輸層(3)網(wǎng)絡(luò)層(2)數(shù)據(jù)鏈路層(1)物理層低層，構(gòu)成開放的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)面向通信的功能。用

硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)。高層，構(gòu)成用戶服務(wù)平臺，面向用戶的應(yīng)用進(jìn)程，進(jìn)行分布式信息處理。用軟件來實(shí)現(xiàn)。801.6.3TCP/IP參考模型因特網(wǎng)使用的TCP/IP參考模型應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)網(wǎng)層網(wǎng)絡(luò)接入層1234811.6.3TCP/IP參考模型(續(xù)1)TCP/IP參考模型有四個層次(4)應(yīng)用層該層向用務(wù)提供一組常用的應(yīng)用程序，為不同主機(jī)上的進(jìn)程或應(yīng)用之間提供通信。(3)傳輸層該層提供端對端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。(2)互聯(lián)網(wǎng)層該層使用網(wǎng)際協(xié)議實(shí)現(xiàn)穿越多個網(wǎng)絡(luò)的路由選擇功能。(1)網(wǎng)絡(luò)接入層該層是端系統(tǒng)和通信子網(wǎng)之間的接口，實(shí)現(xiàn)端系統(tǒng)與其相連的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。821.6.4OSI與TCP/IP的比較TCP/IP參考模型應(yīng)用層傳輸層互聯(lián)網(wǎng)層網(wǎng)絡(luò)接口層OSI參考模型應(yīng)用層表示層會話層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層831.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)1)OSI與TCP/IP的相同點(diǎn)均采用層次結(jié)構(gòu)；均以協(xié)議棧為基礎(chǔ)；棧中協(xié)議彼此相互獨(dú)立；各層功能大體相似。841.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)2)OSI與TCP/IP的不同點(diǎn)對服務(wù)、接口和協(xié)議這三個概念的處理上，OSI非常明確，但TCP/IP且未加區(qū)分，這使得OSI中的協(xié)議具有更好的隱蔽性。OSI是模型在先協(xié)議在后，這意味著模型具有通用性，而TCP/IP卻相反。這使得后者未必能夠適合其他的協(xié)議棧。OSI和TCP/IP的層次不同。OSI的網(wǎng)絡(luò)層同時支持面向連接和無連接服務(wù)，但運(yùn)輸層只支持面向連接服務(wù)。而TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)層只有一種無連接服務(wù)模式，但在運(yùn)輸層同時支持兩種服務(wù)模式。TCP/IP較早就有較好的網(wǎng)絡(luò)管理。OSI后來才考慮網(wǎng)管問題。851.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)3)到20世紀(jì)90年代初，整套OSI國際標(biāo)準(zhǔn)都制訂出來了，但卻幾乎找不到有什么廠家生產(chǎn)出符合OSI標(biāo)準(zhǔn)的商用產(chǎn)品。因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)搶先覆蓋了世界相當(dāng)大的范圍。這說明：OSI雖獲得了一些理論研究的成果，但在市場化方面已失去了競爭能力。OSI失敗的原因可歸納為：①OSI標(biāo)準(zhǔn)的制定周期太長，無法及時進(jìn)入市場，使得按OSI標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備失去了良好的投資時機(jī)。②OSI的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復(fù)出現(xiàn)。③OSI模型及相應(yīng)服務(wù)和協(xié)議過于復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)，即便實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行效率也很低。④主管機(jī)構(gòu)未能把握正確的發(fā)展方向，運(yùn)用技術(shù)簀略不當(dāng)。⑤OSI本身存在的不足。861.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)4)兩種國際標(biāo)準(zhǔn)

(1)法律上的(dejure)國際標(biāo)準(zhǔn)OSI

，但沒有得到市場的認(rèn)可。

(2)非國際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP且獲得了最廣泛的應(yīng)用，成為事實(shí)上的(defacto)

國際標(biāo)準(zhǔn)。人們在實(shí)踐中認(rèn)識到OSI存在的不足，吸取了TCP/IP獲得成功的經(jīng)驗(yàn)，綜合

OSI和

TCP/IP

的優(yōu)點(diǎn)，認(rèn)為OSI的上三層(會話層、表示層和應(yīng)用層)可合而為一，但下四層(物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和運(yùn)輸層)必不可少。于是，就采取折中的辦法，采用只有5個層次的結(jié)構(gòu)簡潔、概念清楚的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。871.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)5)五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4運(yùn)輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層應(yīng)用層(applicationlayer)運(yùn)輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)

881.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)6)各層的主要功能應(yīng)用層(applicationlayer)

確定進(jìn)程間通信的性質(zhì)以滿足用戶的需求，直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。進(jìn)程是指正在運(yùn)行的程序。應(yīng)用層為應(yīng)用進(jìn)程提供所需要的信息交換和遠(yuǎn)地操作。應(yīng)用層還要為作為互相作用的應(yīng)用進(jìn)程的用戶代理(useragent)，來完成一些為進(jìn)行語義上有意義的信息交換所必須的功能。因特網(wǎng)中的應(yīng)用層協(xié)議很多，如支持萬維網(wǎng)應(yīng)用的HTTP協(xié)議，支持email的SMTP，支持文件傳送的FTP協(xié)議等。891.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)7)運(yùn)輸層(transportlayer，傳輸層，傳送層)負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個進(jìn)程之間的通信(端到端通信)。端到端傳輸：多個進(jìn)程復(fù)用網(wǎng)絡(luò)層的傳輸功能、分用功能。運(yùn)輸層協(xié)議僅存在于主機(jī)之中，結(jié)點(diǎn)交換機(jī)中沒有。因特網(wǎng)的運(yùn)輸層使用兩種協(xié)議：面向連接的傳輸控制協(xié)議(TCP)和無連接的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)。面向連接服務(wù)提供可靠的交付，而無連接服務(wù)不保證提供可靠的交付(即“盡最大努力交付”)。901.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)8)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信。將運(yùn)輸層產(chǎn)生的報文段或用戶數(shù)據(jù)報封裝成分組或包，或?qū)?shù)據(jù)鏈路層送來的幀（除去頭和尾）拆卸成分組或包。路由選擇：選擇合適的路由，使發(fā)送站的運(yùn)輸層所傳下來的分組能夠按照地址找到目的主機(jī)。由廣播信道構(gòu)成的分組交換網(wǎng)，路由選擇很簡單。擁塞控制：控制進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的流量。因特網(wǎng)主要的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議IP(InternetProtocol)和其他協(xié)議(如ARP、RARP、ICMP和IGMP)。911.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)9)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer，簡稱鏈路層)在兩個相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。把一條有可能出錯的實(shí)際鏈路，轉(zhuǎn)變?yōu)樽尵W(wǎng)絡(luò)層向下看去好像是一條不出錯的鏈路。將網(wǎng)絡(luò)層送來的分組組裝成幀，或?qū)⑽锢韺由辖坏谋忍亓髯鳛閹M(jìn)行處理。數(shù)據(jù)鏈路層還具有鏈路管理、差錯控制、流量控制、同步、透明傳輸、尋址等功能。921.6.4OSI與TCP/IP的比較(續(xù)10)物理層(physicallayer)透明地傳送比特流?？紤]用多大的電壓代表“1”或“0”，以及當(dāng)發(fā)送端發(fā)出比特“1”時，在接收端如何識別出這是比特“1”而不是比特“0”。確定連接電纜的插頭應(yīng)當(dāng)有多少根腳以及各個腳應(yīng)如何連接。“透明”是一個很重要的術(shù)語。它表示某一個實(shí)際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。931.6.5若干重要概念1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信下面以五層體系結(jié)構(gòu)為例，說明兩個進(jìn)程之間的通信。假設(shè)計(jì)算機(jī)1的應(yīng)用進(jìn)程AP1與計(jì)算機(jī)2的應(yīng)用進(jìn)程AP2進(jìn)行通信。941.6.5若干重要概念(續(xù)1)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)1)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU(報文)AP1

發(fā)送應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)！1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信951.6.5若干重要概念(續(xù)2)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層PDU再傳送到運(yùn)輸層加上運(yùn)輸層首部，成為運(yùn)輸層報文計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)2)961.6.5若干重要概念(續(xù)3)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2運(yùn)輸層報文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(或分組)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)3)971.6.5若干重要概念(續(xù)4)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2IP數(shù)據(jù)報再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)4)981.6.5若干重要概念(續(xù)5)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)5)991.6.5若干重要概念(續(xù)6)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321物理傳輸媒體計(jì)算機(jī)

1AP2AP1電信號（或光信號）在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層計(jì)算機(jī)

2計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)6)1001.6.5若干重要概念(續(xù)7)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)7)1011.6.5若干重要概念(續(xù)8)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)8)1021.6.5若干重要概念(續(xù)9)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)9)1031.6.5若干重要概念(續(xù)10)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)10)1041.6.5若干重要概念(續(xù)11)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)11)1051.6.5若干重要概念(續(xù)12)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)12)1061.6.5若干重要概念(續(xù)13)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)12)1071.6.5若干重要概念(續(xù)14)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

210100110100101比特流110101110101計(jì)算機(jī)2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)12)1081.6.5若干重要概念(續(xù)15)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)12)1091.6.5若干重要概念(續(xù)16)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運(yùn)輸層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)12)1101.6.5若干重要概念(續(xù)17)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)笪氖撞亢蟀褕笪牡臄?shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)12)1111.6.5若干重要概念(續(xù)18)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)12)1121.6.5若干重要概念(續(xù)19)1、應(yīng)用進(jìn)程間的通信5432154321計(jì)算機(jī)

1AP2AP1計(jì)算機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！計(jì)算機(jī)1向計(jì)算機(jī)2發(fā)送數(shù)據(jù)(續(xù)12)1131.6.5若干重要概念(續(xù)20)2、實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn)實(shí)體(entity)指任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。每一層都可看成由若干個實(shí)體組成。位于對等層的交互實(shí)體稱為對等實(shí)體。協(xié)議(protocol)是兩個對等實(shí)體通信行為規(guī)則的集合。協(xié)議的語法定義了所交換信息的結(jié)構(gòu)或格式；協(xié)議的語義定義了源端和目的端所要完成的操作。在協(xié)議的控制下，兩個對等實(shí)體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。而要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。1141.6.5若干重要概念(續(xù)21)2、實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn)(續(xù)1)協(xié)議是很復(fù)雜的通信規(guī)則協(xié)議必須將各種不利的條件事先都估計(jì)到，而不能假定一切情況都是很理想和很順利的。必須非常仔細(xì)地檢查所設(shè)計(jì)協(xié)議能否應(yīng)付所有的不利情況。應(yīng)當(dāng)注意：事實(shí)上難免有極個別的不利情況在設(shè)計(jì)協(xié)議時并沒有預(yù)計(jì)到。在出現(xiàn)這種情況時，協(xié)議就會失敗。因此實(shí)際上協(xié)議往往只能應(yīng)付絕大多數(shù)的不利情況。1151.6.5若干重要概念(續(xù)22)2、實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn)(續(xù)2)服務(wù)(service)指同一開放系統(tǒng)中某一層向它的上一層提供的操作，但不涉及這些操作的具體實(shí)現(xiàn)。協(xié)議和服務(wù)是兩種截然不同的概念。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。亦即下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制對等實(shí)體之間通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。1161.6.5若干重要概念(續(xù)23)2、實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn)(續(xù)3)服務(wù)訪問點(diǎn)SAP(ServiceAccessPoint)指同一開放系統(tǒng)中相鄰層的實(shí)體提供服務(wù)的交互處。是位于相鄰層的界面上，也就是相鄰層實(shí)體交互的邏輯接口。又稱端口(port)。在OSI參考模型中，對等層實(shí)體傳送數(shù)據(jù)的單元，稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU(ProtocolDataUnit)。相鄰層實(shí)體間傳送數(shù)據(jù)的單元，稱為服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU(ServiceDataUnit)。相鄰層實(shí)體通過SAP一次交互信息的數(shù)據(jù)單元，稱為接口數(shù)據(jù)單元IDU(interfaceDataUnit)。SDU可以與PDU不一樣，既可以是多個SDU合成一個PDU，也可以是一個SDU劃分為幾個PDU。1171.6.5若干重要概念(續(xù)24)2、實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn)(續(xù)4)相鄰兩層之間的關(guān)系協(xié)議交換原語交換原語服務(wù)用戶提供服務(wù)服務(wù)提供者第n層第n+1層服務(wù)用戶SAPSAP1181.6.5若干重要概念(續(xù)25)著名的協(xié)議舉例(習(xí)題1-21)占據(jù)兩個山頂?shù)乃{(lán)軍與駐扎在這山谷的白軍作戰(zhàn)。力量對比是：一個山頂上的藍(lán)軍打不過白軍，但兩個山頂?shù)乃{(lán)軍協(xié)同作戰(zhàn)就可戰(zhàn)勝白軍。一個山頂上的藍(lán)軍擬于次日正午向白軍發(fā)起攻擊。于是發(fā)送電文給另一山頂上的友軍。但通信線路很不好，電文出錯的可能性很大。因此要求收到電文的友軍必須發(fā)送確認(rèn)電文。但確認(rèn)電文也可能出錯。試問能否設(shè)計(jì)出一種協(xié)議，使得藍(lán)軍能實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)因而一定(即100%)取得勝利？119明日正午進(jìn)攻明日正午進(jìn)攻如果情況如上所述，次日藍(lán)軍1和藍(lán)軍2

的協(xié)同進(jìn)攻必定獲勝。但情況并非如此簡單。因?yàn)樗l(fā)的報文可能會丟失。明日正午進(jìn)攻丟失!白軍藍(lán)軍1藍(lán)軍2藍(lán)軍1必須在收到藍(lán)軍2

的確認(rèn)后才能進(jìn)攻120明日正午進(jìn)攻確認(rèn)明日正午進(jìn)攻確認(rèn)因此，收到報文后必須加以確認(rèn)但這個確認(rèn)報文也可能丟失確認(rèn)丟失!因此，藍(lán)軍2必須要收到藍(lán)軍1發(fā)出的對此“確認(rèn)”的確認(rèn)，才能知道發(fā)送出的確認(rèn)是否被藍(lán)軍1正確收到。白軍藍(lán)軍1藍(lán)軍2121明日正午進(jìn)攻確認(rèn)明日正午進(jìn)攻確認(rèn)藍(lán)軍1收到確認(rèn)報文后應(yīng)發(fā)送對此確認(rèn)的確認(rèn)。對“確認(rèn)”的確認(rèn)對“確認(rèn)”的確認(rèn)因?yàn)樗{(lán)軍1無法知道最后發(fā)送的這個確認(rèn)是否被藍(lán)軍2收到，所以仍需收到藍(lán)軍2發(fā)來的確認(rèn)才行！白軍藍(lán)軍1藍(lán)軍21221.6.5若干重要概念(續(xù)29)明日正午進(jìn)攻，如何？同意收到“同意”收到：收到“同意”……這樣的協(xié)議無法實(shí)現(xiàn)！藍(lán)軍2藍(lán)軍1白軍1231.6.5若干重要概念(續(xù)30)結(jié)論這樣無限循環(huán)下去，兩邊的藍(lán)軍都始終無法確