網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述要點(diǎn)課件

第2章物理層教學(xué)提示和教學(xué)目標(biāo)2.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述2.2物理層2.3數(shù)據(jù)鏈路層

2.4網(wǎng)絡(luò)層2.5傳輸層2.6高層2.7本章小結(jié)2.8實(shí)踐訓(xùn)練2.9專業(yè)術(shù)語解釋教學(xué)提示和教學(xué)目標(biāo)教學(xué)提示：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由各種各樣的計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備通過通信線路連接起來的復(fù)雜系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，由于計(jì)算機(jī)類型、通信線路類型、連接方式、同步方式、通信方式等的不同，給網(wǎng)絡(luò)各結(jié)點(diǎn)間的通信帶來許多不便。在這種情況下，要做到通信雙方相互間都能發(fā)送、接收可以理解的信息，整個(gè)通信的過程比較復(fù)雜。要解決這些復(fù)雜的問題，就會(huì)涉及通信體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和各廠家共同遵守約定標(biāo)準(zhǔn)的問題，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議的問題。只有采用結(jié)構(gòu)化的方法來描述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組織、結(jié)構(gòu)和功能，才能很好地研究、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本章主要介紹有關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念和OSI七層模型。通過本章的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)一步加深讀者對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理解，也有助于對(duì)后續(xù)章節(jié)知識(shí)的理解和掌握。教學(xué)目標(biāo)：理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念和OSI參考模型的概念，掌握分層模型的重要術(shù)語、OSI參考模型的七層結(jié)構(gòu)及各層的基本功能。2.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)通信都很復(fù)雜，為了能夠使分布在不同地理位置且功能相對(duì)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)之間組成網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和資源共享，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要涉及和解決許多復(fù)雜的問題，包括信號(hào)傳輸、差錯(cuò)控制、尋址、數(shù)據(jù)交換和提供用戶接口等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)就是為簡(jiǎn)化這些問題的研究、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)而抽象出來的一種結(jié)構(gòu)模型，其目的是劃分網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本組成，說明各組成部分實(shí)現(xiàn)的功能，以及各組成部分之間如何相互作用并最終實(shí)現(xiàn)通信的。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)通常采用層次化結(jié)構(gòu)定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議、功能和提供的服務(wù)。

2.1.1分層結(jié)構(gòu)的意義2.1.2開放系統(tǒng)互連參考模型2.1.3數(shù)據(jù)封裝與解封裝2.1.1分層結(jié)構(gòu)寄信方寄信人投信到郵箱郵局收集郵件并分類整理形成包裹運(yùn)輸部門發(fā)貨收信方收信人從郵箱取出信件郵局將收到的包裹分揀后送到各地郵箱運(yùn)輸部門收貨運(yùn)輸郵件郵遞的分層流程2.1.1分層結(jié)構(gòu)的意義1.為什么要分層1)各個(gè)層次的縱向關(guān)系(本方各層次間的關(guān)系)2)各個(gè)層次的橫向關(guān)系(雙方相同層次之間的關(guān)系)層次結(jié)構(gòu)方法具有如下優(yōu)點(diǎn)。獨(dú)立性強(qiáng)。層間耦合程度低，上層只需了解下層通過層間接口提供什么服務(wù)——黑箱方法。適應(yīng)性強(qiáng)。只要服務(wù)和接口不變，每層的實(shí)現(xiàn)方法可任意改變。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。把復(fù)雜的系統(tǒng)分解成若干個(gè)涉及范圍小、功能簡(jiǎn)單的子單元，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰，實(shí)現(xiàn)、調(diào)試和維護(hù)變得簡(jiǎn)單和容易。這樣，設(shè)計(jì)人員便能專心設(shè)計(jì)和開發(fā)所關(guān)心的功能模塊。2.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)概念網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有哪些層次？每一層的功能是什么？(分層與功能)各層之間的關(guān)系是怎樣的？它們?nèi)绾芜M(jìn)行交互？(服務(wù)與接口)通信雙方的數(shù)據(jù)傳輸要遵循哪些規(guī)則？(協(xié)議)2.1.2開放系統(tǒng)互連參考模型OSI作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型和開發(fā)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的框架，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為7層，自下而上分別為物理層(PhysicalLayer)、數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)、網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)、傳輸層(TransportLayer)、會(huì)話層(SessionLayer)、表示層(PresentationLayer)和應(yīng)用層(ApplicationLayer)。事實(shí)上，OSI模型僅僅給出了一個(gè)概念框架，它指出實(shí)現(xiàn)兩個(gè)“開放系統(tǒng)”之間的通信包括哪些任務(wù)(功能)、由哪些協(xié)議來控制，而不是對(duì)具體實(shí)現(xiàn)的規(guī)定。網(wǎng)絡(luò)開發(fā)者可以自行決定采用硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的功能。2.1.3數(shù)據(jù)封裝與解封裝如圖2.4所示，發(fā)送端應(yīng)用進(jìn)程將用戶數(shù)據(jù)通過應(yīng)用層向下傳遞，每到一層，系統(tǒng)都會(huì)為數(shù)據(jù)添加相應(yīng)的首部信息和尾部信息。通常將尾部信息也統(tǒng)稱為首部(Header)。這些首部信息包含了實(shí)現(xiàn)這一層功能所需的必要信息，如控制信息、說明信息、地址信息和差錯(cuò)校驗(yàn)碼等。這種在數(shù)據(jù)前添加首部信息的過程叫封裝，封裝了某層首部信息后形成的數(shù)據(jù)叫做該層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(ProtocolDataUnit，PDU)。傳輸層及以下各層的PDU還有各自特定的名稱，傳輸層PDU稱為段(Segment)，網(wǎng)絡(luò)層PDU叫分組/包(Packet)，數(shù)據(jù)鏈路層PDU叫幀(Frame)，物理層PDU叫比特(bit)。每層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元又作為其下層的數(shù)據(jù)部分由下層接收并封裝。這樣自上而下逐層封裝，最后數(shù)據(jù)以比特流的形式從物理層發(fā)出。接收端從物理層接收到比特流并向上逐層傳遞，每一層都從由下層傳來的數(shù)據(jù)中取出屬于本層的首部信息，數(shù)據(jù)部分繼續(xù)向上層提交。這種從由下層傳來的數(shù)據(jù)中取出屬于本層的首部信息的過程叫解封裝。這樣自下而上逐層解封裝并向上層提交，直到用戶數(shù)據(jù)還原并由接收端應(yīng)用進(jìn)程接收。2.2物理層2.2.1物理層功能2.2.2典型協(xié)議及接口標(biāo)準(zhǔn)2.2.1物理層功能物理層是OSI參考模型中的最底層，也是最重要、最基礎(chǔ)的一層。物理層并不是指連接計(jì)算機(jī)的具體的物理設(shè)備或具體的傳輸介質(zhì)，而是指在物理傳輸介質(zhì)之上為上層提供一個(gè)傳輸原始比特流的物理連接，它是建立在通信介質(zhì)基礎(chǔ)上的、實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間聯(lián)系的物理接口。物理層的主要任務(wù)是為物理上相互關(guān)聯(lián)的通信雙方提供物理連接，并在物理連接上透明地傳輸比特流。物理層的主要功能是提供建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性，保證比特流的透明傳輸。機(jī)械特性規(guī)定了物理連接器的形狀、規(guī)格、尺寸、引腳數(shù)量和排列等。電氣特性規(guī)定了傳輸二進(jìn)制位流時(shí)線路上的信號(hào)電壓的高低、阻抗匹配、傳輸速率和距離限制等。功能特性規(guī)定了物理接口上各信號(hào)線的功能。規(guī)程特性定義了利用信號(hào)線傳輸二進(jìn)制位流的一組操作規(guī)程，即各信號(hào)線工作的規(guī)則和先后順序，如怎樣建立和拆除物理連接，全雙工還是半雙工操作，同步傳輸還是異步傳輸?shù)取?.2.2典型協(xié)議及接口標(biāo)準(zhǔn)OSI采納了各種現(xiàn)成的協(xié)議。其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4和IEEE802.5的物理層協(xié)議。物理層接口的標(biāo)準(zhǔn)很多，分別應(yīng)用于不同的物理環(huán)境。其中EIARS-232C是一個(gè)25針連接器且許多微機(jī)系統(tǒng)都配備的異步串行接口，CCITTX.21是公用數(shù)據(jù)網(wǎng)同步操作的數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備(DCE)間的接口。RS-232標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)利用公用電話網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介，并通過調(diào)制解調(diào)器將遠(yuǎn)程設(shè)備連接起來的技術(shù)規(guī)定。遠(yuǎn)程電話網(wǎng)相連接時(shí)，通過調(diào)制解調(diào)器將數(shù)字轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)，以使其能與電話網(wǎng)相容。在通信線路的另一端，另一個(gè)調(diào)制解調(diào)器將模擬信號(hào)逆轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)比特流的傳輸。圖2.5所示為兩臺(tái)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過電話網(wǎng)相連的結(jié)構(gòu)。DTE實(shí)際上是數(shù)據(jù)的信源或信宿，而DCE則完成數(shù)據(jù)由信源到信宿的傳輸任務(wù)。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口只控制DTE與DCE之間的通信，與連接在兩個(gè)DCE之間的電話網(wǎng)沒有直接的關(guān)系。RS-232C的機(jī)械特性RS-232C的電氣特性RS-232C的功能特性RS-232C的工作過程

RS-232C的機(jī)械特性RS-232C的機(jī)械特性規(guī)定使用一個(gè)25芯的標(biāo)準(zhǔn)連接器，并對(duì)該連接器的尺寸及針或孔芯的排列位置等都做了詳細(xì)說明。RS-232C的電氣特性RS-232C的電氣特性規(guī)定邏輯1的電平為-15～-5V，邏輯0的電平為+5～+15V，即RS-232C采用+15V和-15V的負(fù)邏輯電平，+5V和-5V之間為過渡區(qū)域不做定義。RS-232C接口的電氣特性如圖2.6所示，其電氣信號(hào)表示如表2.1所示。RS-232C電平高達(dá)+15V和-15V，較之0～5V的電平來說具有更強(qiáng)的抗干擾能力。但是，即使用這樣的電平，若兩設(shè)備利用RS-232C接口直接相連(即不使用調(diào)制解調(diào)器)，它們的最大距離也僅約15m，而且由于電平較高，通信速率反而受到影響。RS-232C接口的通信速率小于20Kbit/s(標(biāo)準(zhǔn)速率有150bit/s、300bit/s、600bit/s、1

200bit/s、2

400bit/s、4

800bit/s、9

600bit/s、19

200bit/s等幾檔)。RS-232C的功能特性RS-232C的功能特性定義了25芯標(biāo)準(zhǔn)連接器中的20根信號(hào)線，其中2根地線、4根數(shù)據(jù)線、11根控制線、3根定時(shí)信號(hào)線、剩下的5根線做備用或未定義。表2.2所示為其中最常用的10根信號(hào)線的功能特性。RS-232C的工作過程RS-232C的DTE-DCE連接如圖2.7所示。若兩臺(tái)DTE設(shè)備，如兩臺(tái)計(jì)算機(jī)在近距離直接連接，則可采用如圖2.8所示的方法，圖2.8(a)所示為完整型連接，圖2.8(b)所示為簡(jiǎn)單型連接。RS-232C的工作過程是在各根控制信號(hào)線有序的ON(邏輯0)和OFF(邏輯1)狀態(tài)的配合下進(jìn)行的。在DTE-DCE連接的情況下，只有CD(數(shù)據(jù)終端就緒)和CC(數(shù)據(jù)設(shè)備就緒)均為ON狀態(tài)時(shí)，才具備操作的基本條件。此后，若DTE要發(fā)送數(shù)據(jù)，則必須先將CA(請(qǐng)求發(fā)送)置為ON狀態(tài)，等待CB(清除發(fā)送)應(yīng)答信號(hào)為ON狀態(tài)后，才能在BA(發(fā)送數(shù)據(jù))上發(fā)送數(shù)據(jù)。2.3數(shù)據(jù)鏈路層2.3.1數(shù)據(jù)鏈路層功能2.3.2數(shù)據(jù)鏈路層幀的格式2.3.3典型協(xié)議及應(yīng)用2.3.1數(shù)據(jù)鏈路層功能1.幀同步為了使傳輸過程中發(fā)生差錯(cuò)后只將有錯(cuò)的有限數(shù)據(jù)進(jìn)行重發(fā)，數(shù)據(jù)鏈路層將比特流組合成幀傳送。信息幀中攜帶有校驗(yàn)信息段，當(dāng)接收方接收到信息幀時(shí)，按照約定的差錯(cuò)控制方法進(jìn)行校驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，并進(jìn)行差錯(cuò)處理。幀的組織結(jié)構(gòu)必須設(shè)計(jì)成使接收方能明確地從自物理層接收來的比特流中區(qū)分出幀的起始和終止，這是幀同步需解決的問題。2.差錯(cuò)控制為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕谟?jì)算機(jī)通信過程中要采用差錯(cuò)控制。通常采用的是檢錯(cuò)重發(fā)方式(ARQ)，即接收方每收到一幀便檢查幀中是否有錯(cuò)，一旦有錯(cuò)，就讓發(fā)送方重傳此幀，直到接收方正確接收為止。3.流量控制協(xié)調(diào)相鄰結(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)流量，避免出現(xiàn)擁擠或阻塞現(xiàn)象。一般，進(jìn)行通信的結(jié)點(diǎn)都需要設(shè)置幀緩沖區(qū)，用來暫存接收到的數(shù)據(jù)幀，以等待進(jìn)一步的處理。若發(fā)送結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的速度太快，接收結(jié)點(diǎn)來不及處理緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)幀，就會(huì)出現(xiàn)接收結(jié)點(diǎn)幀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)溢出，進(jìn)而造成溢出數(shù)據(jù)的丟失。因此，接收結(jié)點(diǎn)需要在其接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)溢出之前及時(shí)通知發(fā)送結(jié)點(diǎn)停止發(fā)送數(shù)據(jù)或減慢發(fā)送速度。4.鏈路管理包括建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路，并可以為網(wǎng)絡(luò)層提供幾種不同質(zhì)量的鏈路服務(wù)。如雙方通過交換必要的信息來確認(rèn)對(duì)方是否處于通信準(zhǔn)備就緒狀態(tài)，設(shè)定數(shù)據(jù)幀的某些字段內(nèi)容和格式，以及通信結(jié)束后的一系列恢復(fù)工作，包括緩沖區(qū)和狀態(tài)變量資源的釋放等。2.3.2數(shù)據(jù)鏈路層幀的格式幀是數(shù)據(jù)鏈路層信息傳輸?shù)幕締挝?，也是?shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換方式是分組交換，幀是分組在數(shù)據(jù)鏈路層的具體體現(xiàn)，它包括按協(xié)議規(guī)定好的數(shù)據(jù)部分、發(fā)送和接收站點(diǎn)的地址以及處理控制部分等。數(shù)據(jù)鏈路層的幀格式如圖2.9所示。幀頭一般包括用于標(biāo)志一個(gè)幀開始和結(jié)束的標(biāo)志字段F(或幀界定符)、用于標(biāo)明地址的地址字段A、用于進(jìn)行鏈路的監(jiān)視和控制的控制字段C，其中標(biāo)志字段同時(shí)還可用作幀的同步和定時(shí)信號(hào)。數(shù)據(jù)部分為要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、報(bào)表等信息。幀尾一般由用于差錯(cuò)控制的幀校驗(yàn)序列(FCS)和標(biāo)志字段F組成，幀校驗(yàn)序列校驗(yàn)的是該幀除幀標(biāo)志以外的內(nèi)容。用戶在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔?報(bào)文)的大小是不固定的，但封裝成的數(shù)據(jù)幀的大小和規(guī)格是有限制的。在通信中，一個(gè)報(bào)文需要幾幀進(jìn)行傳輸取決于幀的大小和報(bào)文的大小。2.3.3典型協(xié)議及應(yīng)用在數(shù)據(jù)鏈路層，OSI的協(xié)議集也采納了當(dāng)前流行的協(xié)議，其中包括HDLC、LAP-B以及IEEE802的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(ISO8802)。數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議可分為兩大類，即面向字符的協(xié)議和面向比特的協(xié)議。面向字符的協(xié)議以字符作為傳輸?shù)幕締挝?，并?0個(gè)專用字符控制傳輸過程。這類協(xié)議發(fā)展較早，如IBM的BSC規(guī)程。面向比特的協(xié)議以比特作為傳輸?shù)幕締挝?，它的傳輸效率高，能適應(yīng)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展，目前已廣泛地應(yīng)用于公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上。典型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是ISO制定的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)。它是一個(gè)面向位的鏈路層協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)在多點(diǎn)連接的通信鏈路上一個(gè)主站與多個(gè)次站之間的數(shù)據(jù)傳輸。其幀的格式如圖2.10所示。標(biāo)志字段(Flag，F(xiàn))用于標(biāo)志一個(gè)幀的開始和結(jié)束，同時(shí)還可用作幀的同步和定時(shí)信號(hào)。地址字段(Adress，A)在標(biāo)志字段F后，字段長度為8比特。信息字段(Information，I)用于填充要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、報(bào)表等信息。幀校驗(yàn)序列(FrameCheckSequence，F(xiàn)CS)用于差錯(cuò)控制，它對(duì)兩標(biāo)志字段之間的A字段、C字段和I字段的內(nèi)容進(jìn)行校驗(yàn)。控制字段(Control，C)用于進(jìn)行鏈路的監(jiān)視和控制?？刂谱侄?C字段)是HDLC的關(guān)鍵。信息幀(I幀)中包含信息(I)字段，用來傳輸用戶數(shù)據(jù)，為了進(jìn)行連續(xù)傳輸，需要對(duì)幀進(jìn)行編號(hào)，所以控制字段中包括了幀的編號(hào)。監(jiān)控幀(S幀)中沒有信息(I)字段，用于監(jiān)視鏈路的常規(guī)操作。無編號(hào)幀(U幀)本身不帶編號(hào)，用于鏈路的建立和拆除。2.4網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層主要研究和解決的是相鄰兩結(jié)點(diǎn)間的通信問題，實(shí)現(xiàn)的任務(wù)是兩結(jié)點(diǎn)間透明地傳輸信息幀。數(shù)據(jù)鏈路層不能解決由多條鏈路組成的兩主機(jī)之間的通路的數(shù)據(jù)傳輸問題，因?yàn)閮芍鳈C(jī)間的通路多由多條鏈路組成，涉及路由選擇和流量控制問題；跨網(wǎng)傳輸時(shí)還會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題。而這些問題在網(wǎng)絡(luò)層可得到解決。2.4.1網(wǎng)絡(luò)層功能2.4.2路由選擇算法2.4.1網(wǎng)絡(luò)層功能建立、維持和拆除網(wǎng)絡(luò)連接。兩終端用戶之間的通路由一個(gè)或多個(gè)通信子網(wǎng)的多條鏈路串聯(lián)而成，其中還涉及虛電路連接的建立、維持和拆除。組包/拆包。它規(guī)定分組的類型和具體格式。在發(fā)送系統(tǒng)中將傳輸層傳遞過來的長的數(shù)據(jù)信息拆分為若干個(gè)分組，在接收系統(tǒng)端將各分組原來加上的分組頭/尾等控制信息拆掉(即拆包)，組合成報(bào)文后送至上層。路由選擇。它又叫路徑選擇，是根據(jù)一定的原則和路由選擇算法，在多結(jié)點(diǎn)的通信子網(wǎng)中選擇一條從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)的最佳路徑。最佳路徑是相對(duì)而言的，一般是選擇時(shí)延小、路徑短、中間結(jié)點(diǎn)少的路徑作為最佳路徑。擁塞控制。網(wǎng)絡(luò)層的擁塞控制是對(duì)整個(gè)通信子網(wǎng)內(nèi)的流量進(jìn)行控制，對(duì)進(jìn)入分組交換網(wǎng)的流量進(jìn)行控制。2.4.2路由選擇算法任何IP網(wǎng)絡(luò)最重要的一項(xiàng)功能就是路由。路由是發(fā)現(xiàn)、比較、選擇通過網(wǎng)絡(luò)到達(dá)任何目的IP地址的路徑的過程。路由算法的目的就是找出源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)的最佳路徑。(1)靜態(tài)路由算法，靜態(tài)路由選擇策略靜態(tài)路由優(yōu)點(diǎn)，靜態(tài)路由缺點(diǎn)(2)動(dòng)態(tài)路由算法，動(dòng)態(tài)路由選擇策略根據(jù)算法是全局的，還是分散的，又將動(dòng)態(tài)路由算法分為全局路由算法(GlobalRoutingAlgorithm)和分散路由算法(DecentralizedRoutingAlgorithm)。(1)全局路由算法要求每一個(gè)結(jié)點(diǎn)都必須獲悉網(wǎng)絡(luò)中所有的連接情況以及每條鏈路的信息，包括權(quán)值和開銷等。通常情況下，全局路由算法是指鏈路狀態(tài)算法(LinkStateAlgorithms)，在這種算法中，初始輸入值必須包括網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路的信息。(2)采用分散路由算法的每個(gè)路由僅僅知道與它相連的鏈路的信息，而不是像全局路由算法那樣，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都必須獲悉網(wǎng)絡(luò)中所有的連接情況以及每條鏈路的權(quán)值。通常情況下，分散路由算法是指距離矢量算法(DistanceVectorAlgorithm)。1.Dijkstra算法2.距離矢量路由算法3.鏈路狀態(tài)路由4.分級(jí)路由2.5傳輸層OSI的低三層(又稱低層)主要是面向通信的?；诘腿龑油ㄐ艆f(xié)議構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為通信網(wǎng)絡(luò)(或通信子網(wǎng))，支持用戶信息在同一網(wǎng)絡(luò)的端到端的傳輸。OSI的高三層(又稱高層)是面向用戶的，面向信息處理(資源子網(wǎng)功能)的。傳輸層位于低層與高層之間，是低層與高層銜接的接口層，它用于完成資源子網(wǎng)中兩結(jié)點(diǎn)間的邏輯通信，實(shí)現(xiàn)通信子網(wǎng)中端到端的透明傳輸。2.5.1傳輸層功能2.5.2傳輸層協(xié)議分類2.5.1傳輸層功能在OSI七層模型中，傳輸層處于正中間。傳輸層是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罡邔哟?。傳輸層完成同處于資源子網(wǎng)中的兩個(gè)主機(jī)(即源主機(jī)和目的主機(jī))間的連接和數(shù)據(jù)傳輸，也稱為端到端的數(shù)據(jù)傳輸。由于網(wǎng)絡(luò)層向傳輸層提供的服務(wù)有可靠和不可靠之分，而傳輸層要向其高層提供端到端(即傳輸層實(shí)體，可以理解為完成傳輸層某個(gè)功能的進(jìn)程)的可靠的透明通信，因此，傳輸層必須彌補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)層所提供的傳輸質(zhì)量的不足。傳輸層的具體功能如下。為高層數(shù)據(jù)傳輸建立、維護(hù)和拆除傳輸連接，實(shí)現(xiàn)透明的端到端的數(shù)據(jù)傳送。提供端到端的差錯(cuò)控制和流量控制。信息分段與合并。將高層傳遞的大段數(shù)據(jù)分段，形成傳輸層報(bào)文，接收端將接收的一個(gè)或多個(gè)報(bào)文進(jìn)行合并后傳遞給高層。多路復(fù)用。考慮復(fù)用多條網(wǎng)絡(luò)連接，以此來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝俊?.5.2傳輸層協(xié)議分類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有如下3種。A型。網(wǎng)絡(luò)連接具有可接受的差錯(cuò)率和可接受的故障率，是可靠的，一般指虛電路服務(wù)。B型。網(wǎng)絡(luò)連接具有可接受的差錯(cuò)率和不可接受的故障率，多指廣域網(wǎng)。C型。網(wǎng)絡(luò)連接具有不可接受的差錯(cuò)率，質(zhì)量最差，多指提供數(shù)據(jù)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)或無線電分組交換網(wǎng)。根據(jù)服務(wù)質(zhì)量，傳輸層協(xié)議可分為如下5類。0類最簡(jiǎn)單，只提供建立和釋放連接及數(shù)據(jù)傳送機(jī)制。1類較簡(jiǎn)單，可在兩個(gè)傳輸進(jìn)程中進(jìn)行一次斷開后連接的同步，從中斷處繼續(xù)。2類和0類相似，但可提供多路復(fù)用功能。3類具有1類和2類的特性。4類最復(fù)雜，必須能處理各種網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤，如分組丟失和重復(fù)等。較實(shí)用的傳輸層協(xié)議有TCP/IP協(xié)議棧中的TCP和UDP。其中，TCP是面向連接的傳輸控制協(xié)議，它建立連接前需要三次握手，是可靠的傳輸協(xié)議。UDP協(xié)議是非連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，它不可靠，但效率較高。2.6高層會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層一起構(gòu)成OSI/RM的高層。高層主要考慮的是面向用戶的服務(wù)，而低層主要提供可靠的端到端的通信。2.6.1會(huì)話層2.6.2表示層2.6.3應(yīng)用層2.6.1會(huì)話層會(huì)話層的功能是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程(或稱會(huì)話實(shí)體)之間通信(或稱會(huì)話)的管理和同步。其具體功能如下。提供進(jìn)程間會(huì)話連接的建立、維持和釋放功能。管理會(huì)話雙方的對(duì)話活動(dòng)，主要是對(duì)會(huì)話權(quán)標(biāo)管理，可以提供單方向會(huì)話或雙向同時(shí)進(jìn)行的會(huì)話。在數(shù)據(jù)流中插入適當(dāng)?shù)耐近c(diǎn)，當(dāng)發(fā)生差錯(cuò)時(shí)，可以從雙方同意的同步點(diǎn)重新進(jìn)行會(huì)話，而不需要重新發(fā)送全部數(shù)據(jù)。在OSI層次結(jié)構(gòu)中，會(huì)話層協(xié)議是ISO8327。2.6.2表示層表示層要處理的是通信雙方之間的數(shù)據(jù)表示問題。對(duì)通信雙方的計(jì)算機(jī)來說，一般都有其自己的內(nèi)部數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。為了保持所傳信息的含義，并使通信雙方能夠相互理解，表示層的主要任務(wù)就是把發(fā)送方具有的同步格式編碼為適合傳輸?shù)谋忍亓?，傳輸?shù)侥康亩撕笤龠M(jìn)行解碼，在保持?jǐn)?shù)據(jù)含義不變的前提下，轉(zhuǎn)換成用戶所要求的形式。表示層的具體功能如下。語法轉(zhuǎn)換。不同的計(jì)算機(jī)有不同的內(nèi)部數(shù)據(jù)表示，表示層接收到應(yīng)用層傳遞過來的以某種語法形式表示的數(shù)據(jù)之后，將其轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合在網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間傳送的以公共語法表示的數(shù)據(jù)。具體工作包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，字符集轉(zhuǎn)換，圖形、文字、聲音的表示，數(shù)據(jù)壓縮，加密與解密和協(xié)議轉(zhuǎn)換等。選擇并與接收方確認(rèn)采用的公共語法類型。表示層對(duì)等實(shí)體之間連接的建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放。在OSI層次結(jié)構(gòu)中，表示層協(xié)議是ISO8823。2.6.3應(yīng)用層應(yīng)用層是OSI模型的最高層，是直接面向用戶的一層，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與最終用戶之間的界面。該層為應(yīng)用進(jìn)程提供了訪問OSI環(huán)境的手段，同時(shí)也為應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過應(yīng)用層向網(wǎng)絡(luò)用戶提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。從功能的劃分來看，OSI的下六層協(xié)議解決了支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能所需的通信和表示問題，而應(yīng)用層則提供了完成特定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的各種協(xié)議。