計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與演變

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與演變第一節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與演變1.1.1歷史回顧

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)過(guò)程可分三個(gè)階段：面向終端的計(jì)算機(jī)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.面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（聯(lián)機(jī)系統(tǒng)）缺點(diǎn)：①主機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重，要同時(shí)承擔(dān)數(shù)據(jù)處理及通信的任務(wù)；②線路利用率低，特別是在終端遠(yuǎn)離中心計(jì)算機(jī)時(shí)。改進(jìn)：①通過(guò)前置處理機(jī)使主機(jī)不 用管理通信；②終端經(jīng)過(guò)集中器走向主機(jī)。特點(diǎn)：是“終端——計(jì)算機(jī)”通信， 彼此之間有明顯的主從關(guān)系。第2頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與演變1.1.1歷史回顧

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)過(guò)程可分三個(gè)階段：面向終端的計(jì)算機(jī)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.面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（聯(lián)機(jī)系統(tǒng)）缺點(diǎn)：①主機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重，要同時(shí)承擔(dān)數(shù)據(jù)處理及通信的任務(wù)；②線路利用率低，特別是在終端遠(yuǎn)離中心計(jì)算機(jī)時(shí)。改進(jìn)：①通過(guò)前置處理機(jī)使主機(jī)不 用管理通信；②終端經(jīng)過(guò)集中器走向主機(jī)。特點(diǎn)：是“終端——計(jì)算機(jī)”通信， 彼此之間有明顯的主從關(guān)系。第3頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天資源管理方面體系結(jié)構(gòu)方面第二代由用戶完成體系結(jié)構(gòu)差異較大，不利于網(wǎng)絡(luò)互連第三代由網(wǎng)絡(luò)OS完成統(tǒng)一應(yīng)用ISO的OSI/RM第一節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與演變2.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)（中國(guó)未經(jīng)）

——多個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的用于傳輸信息的計(jì)算機(jī)群。

特點(diǎn):是“計(jì)算機(jī)——計(jì)算機(jī)”通信，沒(méi)有主從關(guān)系；但體系結(jié)構(gòu)差異較大，不利于互聯(lián)，以通信為主要目的。3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)）

——在協(xié)議的控制下，以實(shí)現(xiàn)資源共享為主要目的，借助于通信系統(tǒng)連接的多個(gè)計(jì)算機(jī)集合。

特點(diǎn):全網(wǎng)具有統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)，以資源共享為主要目的。第二、三代網(wǎng)絡(luò)的明顯區(qū)別第4頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.1.2未來(lái)趨勢(shì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的三種任意性：在任意數(shù)目的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行任意數(shù)目的程序且可能要在任意時(shí)刻相互通信。受到的三股潮流的協(xié)力沖擊：紛紛地從集中式大型機(jī)結(jié)構(gòu)撤離，走向分布式客戶／服務(wù)器（Client／Server）的新天地；微處理器計(jì)算能力和存儲(chǔ)容量強(qiáng)勁地增長(zhǎng)；對(duì)多媒體持續(xù)增長(zhǎng)的興趣，特別是各種形式的視頻應(yīng)用。通信業(yè)務(wù)：朝著“高速、寬帶、智能、可靠”的方向發(fā)展；計(jì)算機(jī)：進(jìn)—步朝著“功能強(qiáng)、體積小、價(jià)格低、易操作”的方向前進(jìn)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：將進(jìn)一步朝著“開(kāi)放、綜合、智能”的方向迅速發(fā)展。

第一節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與演變第5頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天所謂“開(kāi)放”：一是相對(duì)其直接應(yīng)用環(huán)境的開(kāi)放和對(duì)不同應(yīng)用的適應(yīng)；二是相對(duì)其互聯(lián)環(huán)境的開(kāi)放，便于與其它網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的互聯(lián)。

包括：①網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化；②發(fā)展各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)；③創(chuàng)造開(kāi)放的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境。所謂“綜合”：體現(xiàn)了系統(tǒng)中各要素間的更緊密結(jié)合。

包括：①各種先進(jìn)信息技術(shù)的進(jìn)一步綜合；②各種計(jì)算機(jī)的綜合；③服務(wù)功能的綜合；④通訊系統(tǒng)的綜合；⑤各種信息媒體的綜合；⑥網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一體化。第一節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與演變第6頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與演變所謂“智能”：AI(ArtificialIntelligence)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合。包括：①網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心引入智能技術(shù)直接提高各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用功能，如“智能通信網(wǎng)絡(luò)”等；②網(wǎng)絡(luò)通信操作中應(yīng)用智能技術(shù)以提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自適應(yīng)性和可靠性，如智能路由選擇、智能網(wǎng)絡(luò)管理、故障的自動(dòng)診斷與恢復(fù)等；③網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中如何把傳統(tǒng)的與智能的計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)以及名種智能人機(jī)接口、知識(shí)庫(kù)等在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有機(jī)的結(jié)合、合理的配置，以及網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)從系統(tǒng)整體上逐步增加更多的智能而變得更“聰明”些。第7頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與應(yīng)用1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義定義：用通信線路將分散在不同地點(diǎn)的具有獨(dú)立自主的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互聯(lián)接，并按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和實(shí)現(xiàn)資源共享的計(jì)算機(jī)集合，稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目的：提供信息的快捷交流提供分布處理功能實(shí)現(xiàn)集中控制和管理提高系統(tǒng)可靠性提高提供資源共享系統(tǒng)的性能價(jià)格比網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：BBS虛擬現(xiàn)實(shí)IPPHONEIRC和ICQ電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)娛樂(lè)

第8頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成組成：資源子網(wǎng)：負(fù)責(zé)信息處理，實(shí)現(xiàn)資源共享。主機(jī)外部設(shè)備軟件、數(shù)據(jù)通信子網(wǎng)：負(fù)責(zé)信息傳遞，提供用戶入網(wǎng)接口。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸線路第三節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類第9頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類IMP節(jié)點(diǎn)的連接方式點(diǎn)——點(diǎn)信道：每一條傳輸線連接著一對(duì)IMP，屬“第一類通信子網(wǎng)”，也稱為“點(diǎn)——點(diǎn)信道子網(wǎng)”，適合于廣域網(wǎng)，使用“存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)傳遞信息。幾種可能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：第10頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù):單擊此處顯示通信過(guò)程第三節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類第11頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天共享廣播信道：所有節(jié)點(diǎn)共享傳輸介質(zhì)，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到網(wǎng)上的信息可為網(wǎng)中所有其它節(jié)點(diǎn)接收，屬“第二類通信子網(wǎng)”，也稱為“廣播式通信子網(wǎng)”，適合于局域網(wǎng)，使用“廣播”技術(shù)傳遞信息。常見(jiàn)的有總線和環(huán)型結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)以及無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)

：第三節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類第12頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分：星形網(wǎng)絡(luò)

組成：各節(jié)點(diǎn)由單獨(dú)的鏈路與中心節(jié)點(diǎn)相連，除中心節(jié)點(diǎn)外任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間無(wú)直接連通的鏈路，分節(jié)點(diǎn)間的通信必須通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)間接實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、構(gòu)造容易、便于管理和訪問(wèn)協(xié)議簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：中心節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)過(guò)重、擴(kuò)充困難，對(duì)中心節(jié)點(diǎn)的可靠性要求高，通信線路總長(zhǎng)度長(zhǎng)，費(fèi)用高，安裝、維護(hù)麻煩。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)組成：各主機(jī)經(jīng)由各自的中繼器或轉(zhuǎn)發(fā)器和點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成閉合環(huán)。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸路徑長(zhǎng)度較短，最大延遲確定，實(shí)時(shí)性較好。

缺點(diǎn)：某個(gè)節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)可能會(huì)終止全網(wǎng)運(yùn)行，即可靠性較差；同時(shí)擴(kuò)充困難，這是由于此時(shí)需對(duì)全網(wǎng)拓?fù)浜驮L問(wèn)機(jī)制進(jìn)行調(diào)整所致。第三節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類第13頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天中繼器的三個(gè)基本功能:發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)、撤銷數(shù)據(jù)中繼器的四個(gè)運(yùn)行狀態(tài)：監(jiān)聽(tīng)、發(fā)送、接收、旁路中繼器的信息傳遞方式:發(fā)送站將帶有目的地址的信息通過(guò)中繼器送入環(huán)中，沿固定方向向前傳送?？偩€網(wǎng)絡(luò)組成：采用單根傳輸線作為傳輸介質(zhì)，所有站點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的硬件接口直接連到傳輸介質(zhì)即總線上；任一站點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)都可以沿介質(zhì)傳輸且能被其它所有站點(diǎn)接收，但只有目的站點(diǎn)真正接收，其它的站點(diǎn)丟棄。

優(yōu)點(diǎn)：電纜長(zhǎng)度短、可靠性高、易于擴(kuò)充。

缺點(diǎn)：總線的物理長(zhǎng)度和容納的站點(diǎn)數(shù)有限，多用于組建局域網(wǎng)。

第三節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類第14頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)

組成：各節(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，處于越高層次的節(jié)點(diǎn)，其可靠性要求越高。優(yōu)點(diǎn)：這種結(jié)構(gòu)總線路長(zhǎng)度較短，容易擴(kuò)展和進(jìn)行故障隔離。缺點(diǎn)：但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜且對(duì)根的依賴性太大。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)組成：一般又分有規(guī)則形和無(wú)規(guī)則形。優(yōu)點(diǎn)：最大特點(diǎn)是可靠性高，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)間存在著冗余鏈路，某個(gè)鏈路出了故障，還可選擇其它。缺點(diǎn)：但通信線路長(zhǎng)、成本高、路徑控制復(fù)雜。第三節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類第15頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分：局域網(wǎng)LAN

：是將小區(qū)域如工廠、學(xué)校、公司等的計(jì)算機(jī)、終端和外圍設(shè)備等互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。

特點(diǎn)：高數(shù)據(jù)率（0.l~l00Mbps）、短距離（0.l~2.5Km）和低誤碼率（10-8~10-11）。廣域網(wǎng)WAN：大區(qū)域的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，如多個(gè)LAN互聯(lián)而構(gòu)成的跨市、國(guó)家和國(guó)際性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸率較LAN低得多，一般在數(shù)百至數(shù)千bps，近年來(lái)隨通信技術(shù)進(jìn)步可提高到數(shù)十甚至幾百M(fèi)bps。城域網(wǎng)MAN：在性能上介于LAN和WAN之間的網(wǎng)絡(luò)。

按網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分有：陸地網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)和分組無(wú)線網(wǎng)。按網(wǎng)絡(luò)用途分：專用網(wǎng)和公用網(wǎng)。按子網(wǎng)中轉(zhuǎn)接方式分：電路交換網(wǎng)、報(bào)文交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)。按網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)間關(guān)系分：集中式網(wǎng)和分散式網(wǎng)。第三節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類第16頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議1.4.1分層次的體系結(jié)構(gòu)1.4.1.1網(wǎng)絡(luò)的總功能及功能分層網(wǎng)絡(luò)的總功能：信號(hào)的傳送與接收；差錯(cuò)控制；鏈接管理；數(shù)據(jù)流控制；路徑選擇；順序控制；對(duì)話控制；信息表示處理；應(yīng)用服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化功能分層的設(shè)計(jì)方法，把上述總功能分解為多個(gè)子功能，通常是把這一系統(tǒng)劃分為若干層，層與層之間通過(guò)接口連接，每層完成部分確定功能，所有各層子功能的集合實(shí)現(xiàn)總功能。第17頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議1.4.1.2體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)之間的通信是在不同系統(tǒng)上的實(shí)體之間進(jìn)行的；在具有功能層次的兩個(gè)不同系統(tǒng)上進(jìn)行的通信是在對(duì)等層之間進(jìn)行的。協(xié)議：

為了能在兩個(gè)實(shí)體之間正確地進(jìn)行通信，通信雙方必須遵守共同一致的規(guī)則和約定(如通信過(guò)程的同步方式、差錯(cuò)處理方式、數(shù)據(jù)格式、編碼方式等等)，否則通信就將成為不可能或毫無(wú)意義，這些規(guī)則的集合就稱為協(xié)議。協(xié)議的三要素：

1.語(yǔ)義(Sematics):包括用于協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理的控制信息，即“通信什么”;

2.語(yǔ)法(Syntax):包括數(shù)據(jù)格式、編碼及信號(hào)電平等，即“如何通信”；

3.定時(shí)(Timing):包括速度匹配和排序，即確定通信的“順序”或“狀態(tài)變化”。

體系結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有功能層次和對(duì)等層通信的協(xié)議以及相鄰層接口的集合。

第18頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.1.3虛擬通信與實(shí)際信息流向

虛擬通信：數(shù)據(jù)不能從一個(gè)機(jī)器上的第n層直接傳輸?shù)搅硪粋€(gè)機(jī)器上的第n層，而是沿縱向通過(guò)發(fā)生在相鄰層之間的接口進(jìn)行的。虛擬通信的三點(diǎn)歸納：除了在物理介質(zhì)上進(jìn)行的是實(shí)通信外，其余對(duì)等層實(shí)體間進(jìn)行的都是虛通信；對(duì)等層的虛通信必須遵循該層的協(xié)議；n層的虛通信是通過(guò)（n－l）／n層間接口處（n－l）層提供的服務(wù)以及（n－1）層的通信（通常也是虛通信）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第19頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天單擊此處顯示信息流向第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第20頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.1.4各層設(shè)計(jì)中要解決的問(wèn)題

建立連接：通信前要在兩個(gè)通信實(shí)體（進(jìn)程）之間建立一個(gè)連接；拆除連接：兩個(gè)通信實(shí)體（進(jìn)程）通信結(jié)束后要拆除廉潔、釋放資源；確定數(shù)據(jù)傳輸方式：如單工、半雙工、全雙工，異步通信、同步通信等；差錯(cuò)控制：物理傳輸不可靠，要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，然后糾正錯(cuò)誤或要求重發(fā)，并對(duì)已正確接收的信息予以確認(rèn)；數(shù)據(jù)流量控制：采取措施對(duì)收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳輸速度進(jìn)行控制，解決速度匹配問(wèn)題；路徑選擇：在廣域網(wǎng)中的源、目的節(jié)點(diǎn)之間的多條路經(jīng)中選擇一條最合適的；多路復(fù)用：為避免信道浪費(fèi)，使多對(duì)數(shù)據(jù)傳輸共用一條傳輸線路；信息的拆裝：每層不能處理任意長(zhǎng)度的信息，適當(dāng)?shù)牟鹧b信息以滿足信息傳輸格式。第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第21頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.2ISO的OSI/RM1.4.2.1OSI的由來(lái)在70年代，比較著名的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有：①1974年9月IBM公司首先發(fā)表的“系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA(SystemNetworkArchitecture)”

；②1975年DEC公司發(fā)表的DNA(DigitalNetworkArchitecture)；③其它的還有HP公司的DSN（DistributedSystemNetwork），SperryUnivac公司的DDA，Borroughs公司的DNS和Honeywell公司的DSA以及日本富士通公司的FNA等。這些種類繁多的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，由于通信過(guò)程中各自所定義的層數(shù)、每層所采用的協(xié)議常常不一樣，造成彼此之間不兼容，這些系統(tǒng)常被稱為“封閉”系統(tǒng)。1978年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（InternationalStandardOrganization）的技術(shù)委員會(huì)TC97建立了一個(gè)分委員會(huì)SC16專門研究“開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)OSI（OpenSystemInterconnection）”，并于1983年春季，使“開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型”

OSI/RM成為正式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO7498）。第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第22頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSIReferenceModel:簡(jiǎn)稱OSI/RM)“開(kāi)放”

是強(qiáng)調(diào)對(duì)OSI標(biāo)準(zhǔn)的遵從?！跋到y(tǒng)(實(shí)系統(tǒng))”表示在現(xiàn)實(shí)世界中能夠進(jìn)行信息處理或信息傳送的自治整體，它可以是一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)，以及和這些計(jì)算機(jī)相關(guān)的軟件、外部設(shè)備、終端、信息傳輸手段等的集合。開(kāi)放實(shí)系統(tǒng)(realOpensystem)是通信時(shí)遵守OSI標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)系統(tǒng)。開(kāi)放系統(tǒng)是開(kāi)放實(shí)系統(tǒng)中的與OSI有關(guān)的各部分，抽象的東西。OSI參考模型的目的：是為協(xié)調(diào)系統(tǒng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)提供一個(gè)共同基礎(chǔ)，是對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在博采眾長(zhǎng)基礎(chǔ)上，反映系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)未來(lái)發(fā)展的產(chǎn)物。具有如下特性：這是一種將異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)的分層結(jié)構(gòu)；它提供了控制互聯(lián)系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)骨架；它定義了一種抽象的功能性結(jié)構(gòu)，并非具體實(shí)現(xiàn)描述和協(xié)議細(xì)節(jié)的精確定義。第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第23頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天分層原則①根據(jù)功能需要進(jìn)行分層，每層應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)定義明確的功能；②每一層功能的選擇應(yīng)當(dāng)有助于制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議；③層次界面的選擇應(yīng)盡量減少跨過(guò)接口的信息量；④層次功能的定義和接口的劃分應(yīng)使得各層彼此獨(dú)立，從而在接口保持不變的條件下，某一層的改變不會(huì)影響其它層；⑤層次的數(shù)量應(yīng)適當(dāng)，過(guò)少會(huì)使過(guò)多功能集中在同一層，使協(xié)議變得復(fù)雜；但過(guò)多又會(huì)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)過(guò)于龐大，通信處理速度下降。一般網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的層次都在6~7層左右。

1.4.2.2OSI/RM的體系結(jié)構(gòu)第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第24頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天各層主要功能如下：

層次單位功能應(yīng)用層報(bào)文為用戶進(jìn)程提供訪問(wèn)OSI環(huán)境的手段,負(fù)責(zé)應(yīng)用管理、用戶信息的語(yǔ)義表示和執(zhí)行應(yīng)用程序等。表示層報(bào)文處理兩個(gè)應(yīng)用實(shí)體AE之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的語(yǔ)法變換。

會(huì)話層報(bào)文為表示／應(yīng)用實(shí)體組織合作和同步它們間的對(duì)話，以及為管理它們間的數(shù)據(jù)交換提供必要的手段。

傳輸層報(bào)文端–端的連接管理，順序、流量和差錯(cuò)控制，多路復(fù)用與分流，以實(shí)現(xiàn)端–端的可靠、透明數(shù)據(jù)傳輸。

網(wǎng)絡(luò)層分組路由選擇、擁塞控制。數(shù)鏈層幀相鄰節(jié)點(diǎn)間的鏈路管理、數(shù)據(jù)的封裝與拆裝、幀同步、差錯(cuò)控制和流量控制。

物理層比特為在傳輸介質(zhì)上建立、維持和終止傳輸數(shù)據(jù)比特流的物理連接定義機(jī)械、電氣、功能和過(guò)程四個(gè)接口特性。第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第25頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.3OSI/RM中的幾個(gè)重要概念1.4.3.1（N）層與（N）實(shí)體開(kāi)放系統(tǒng)對(duì)等層(N)層子系統(tǒng)對(duì)等實(shí)體(N)實(shí)體1.4.3.2（N）服務(wù)與（N）協(xié)議（N）服務(wù)：（N）實(shí)體向（N＋l）實(shí)體提供它們間進(jìn)行通信的能力稱為（N）服務(wù)。

服務(wù)提供者服務(wù)用戶（N）協(xié)議：在執(zhí)行（N）功能時(shí)，確定同等實(shí)體通信行為的一組規(guī)則（即語(yǔ)義）和格式（即語(yǔ)法）稱為（N）協(xié)議。上下層間是服務(wù)關(guān)系，對(duì)等層間是協(xié)議關(guān)系。第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第26頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.3.3（N）服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)與（N）服務(wù)連接端點(diǎn)（N）服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP是（N）實(shí)體給（N＋1）實(shí)體提供服務(wù)的地點(diǎn)，是（N）實(shí)體和（N＋l）實(shí)體之間的靜態(tài)邏輯接口，即一個(gè)傳送通道，本質(zhì)上說(shuō),（N）SAP是存在于（N）層和（N＋l）層邊界上的一個(gè)邏輯隊(duì)列。

（N）連接端點(diǎn)CEP是SAP的動(dòng)態(tài)反映，一個(gè)（N）SAP中可能有多個(gè)（N）連接端點(diǎn)存在，彼此之間用標(biāo)識(shí)符(即在SAP加后綴)來(lái)區(qū)分的。一個(gè)（N）SAP一次只能連接一個(gè)（N）實(shí)體和（N+1）實(shí)體。一個(gè)（N）實(shí)體可同時(shí)通過(guò)多個(gè)（N）SAP與多個(gè)（N+1）實(shí)體相連?！獜?fù)用一個(gè)（N+1）實(shí)體可同時(shí)通過(guò)多個(gè)（N）SAP與多個(gè)（N）實(shí)體相連。

————分流第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第27頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.3.4服務(wù)原語(yǔ)（PRIMITIVE）服務(wù)是通過(guò)一組服務(wù)原語(yǔ)來(lái)執(zhí)行的。OSI模型中，將服務(wù)原語(yǔ)分為四類：請(qǐng)求(REQUEST):由服務(wù)用戶發(fā)往服務(wù)提供者,請(qǐng)求它完成某項(xiàng)工作。指示(INDICATION):由服務(wù)提供者發(fā)往服務(wù)用戶,指示發(fā)生了某些事件響應(yīng)(RESPONSE):由服務(wù)用戶發(fā)往服務(wù)提供者,對(duì)前面的指示的響應(yīng)。證實(shí)(CONFIRMATION):由服務(wù)提供者發(fā)往服務(wù)用戶，對(duì)前面發(fā)生的請(qǐng)求的證實(shí)。例：（單擊各階段標(biāo)題顯示動(dòng)畫過(guò)程）建立連接(有證實(shí))數(shù)據(jù)傳輸(無(wú)證實(shí))拆除連接(無(wú)證實(shí))服務(wù)分類：有證實(shí)、無(wú)證實(shí)第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第28頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.3.5數(shù)據(jù)單元在OSI環(huán)境中，對(duì)等實(shí)體間按協(xié)議進(jìn)行通信，相鄰層實(shí)體間靠服務(wù)進(jìn)行通信，這些通信是通過(guò)傳送三種數(shù)據(jù)單元DU（DataUnit）實(shí)現(xiàn)的。

(N)服務(wù)數(shù)據(jù)單元：為實(shí)現(xiàn)(N)服務(wù)所要傳送的邏輯數(shù)據(jù)單元，簡(jiǎn)寫為(N)SDU（ServiceDU）。(N)協(xié)議數(shù)據(jù)單元：在不同站點(diǎn)的各層對(duì)等實(shí)體之間為實(shí)現(xiàn)該層協(xié)議所交換的信息單元，簡(jiǎn)寫為(N)PDU（ProtocolDU）。由兩部分組成：(N)用戶數(shù)據(jù)：(N)實(shí)體之間為(N＋l)實(shí)體提供(N)服務(wù)而傳送的數(shù)據(jù)，記為

(N)UD(UserData)

。(N)協(xié)議控制信息：為協(xié)調(diào)(N)實(shí)體之間的聯(lián)合操作，在(N)實(shí)體之間能夠保證按該層協(xié)議指定的規(guī)則進(jìn)行通信的控制信息，記為(N)PCI(ProtocolControlInformation)。(N)PCI(N)UD(N)PDU(N-1)PCI(N-1)UD(N-1)PDU第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第29頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天使用(N－l)服務(wù)必須傳送(N－1)SDU，因此將(N)PDU變換為(N－1)SDU是發(fā)送端的功能；而在接收端必須把(N－l)SDU變換為(N)PDU。(N)UD和(N)SDU的關(guān)系一個(gè)(N)UD可以一次傳送給(N)實(shí)體，此時(shí)(N)UD與(N)SDU是一對(duì)一關(guān)系；一個(gè)(N)UD也可以是多次經(jīng)接口傳送給(N)實(shí)體，此時(shí)(N)UD與(N)SDU是一對(duì)多的關(guān)系。(N)PDU和(N)SDU的關(guān)系(N)PDU與(N－l)SDU之間的變換可以是一對(duì)一的，也可以是多對(duì)一或一對(duì)多的，這就是所謂的“分段／合段、組塊／分塊、拼接／分割”。

第四節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第30頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天③(N)接口數(shù)據(jù)單元：在同一系統(tǒng)的相鄰兩層實(shí)體的交換信息中，經(jīng)過(guò)層間接口的信息單元，簡(jiǎn)寫為(N)IDU(InterfaceDU）

。由兩部分組成：(N)接口數(shù)據(jù)：(N＋1)實(shí)體傳送給(N)實(shí)體的數(shù)據(jù)，或在另一端從(N)實(shí)體向(N＋1)實(shí)體傳送的數(shù)據(jù)，記為(N)ID(Interfacedata)。(N)接口控制信息：為了協(xié)調(diào)(N＋l)實(shí)體和連接的(N)實(shí)體間的聯(lián)合操作而附加的控制信息稱為接口控制信息,記為(N)ICI(InterfaceControlInformation)。(N)IDU和(N)SDU的關(guān)系一個(gè)(N)