第3章OSI(定)

各层设计的共性问题
差错控制 流量控制 分段和重装 复用和分用 路径选择 建立（拆除）连接和寻址
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Chapter 3 Network Architecture
3.2实体、协议、服务和服务访问点
实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
4类服务原语
功 能
服务用户请求服务提供者提供某种服务 服务提供者发往服务用户，指示发生某些事件 服务用户通知服务提供者，作为对前面发生指示的 响应 服务提供者通知服务用户对请求的答复
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Chapter 3 Network Architecture
层间数据格式关系 SDU:层与层交换的数据的单位 PDU:在对等层次上传送的数据
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Chapter 3 Network Architecture
3.2 实体、协议、服务和服务访问点
上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些 命令，称为服务原语。 要实现本层协议,需要使用下面一层所提供的服务
服务用户 协议 服务用户 第n+1层
交换原语 提供服务 SAP
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Chapter 3 Network Architecture 理解网络服务需要注意的问题
面向连接服务与无连接服务对实现服务的传输可靠 性与协议复杂性有很大的影响； 根据主机间数据传输的可靠性要求和效率的不同， 设计者可以选择面向连接服务与无连接服务的类型； 在网络数据传输的各层，如物理层、数据链路层、 网络层与传输层都会涉及面向连接服务与无连接服 务的问题。
Chapter 3 Network Architecture
网络体系结构与参考模型
基本要求 熟练掌握网络体系结构 熟练掌握协议、服务、 接口概念 掌握OSI模型及数据链路 层、网络层、传输层功 能 了解标准化组织 主要内容 协议分层 接口与服务 OSI模型
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Chapter 3 Network Architecture
网络协议的组成要素
语法 数据与控制信息的结构或格式 。 包括数据格式、编码及信号电平等，即规定通 信双方“如何讲”。 语义 需要发出何种控制信息，完成何种动作 以及做出何种响应。 指对构成协议的协议元素含义的解释，即确定 通信双方“讲什么”。 同步 事件实现顺序的详细说明。 时序关系包括事件的执行顺序和速度匹配。
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Chapter 3 Network Architecture 面向连接服务与无连接服务 在网络体系结构中讨论的服务可以分为通信子网对网 络中数据传输所提供的服务,与整个网络系统为用户提 供的服务； 通信子网的服务是指通信子网对主机间数据传输的效 率和可靠性所提供的保证机制； 通信服务可以分为两大类： 通信子网 面向连接服务（connect-oriented service） H 无连接服务（connectless service）
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Chapter 3 Network Architecture
Why a layered network model
•It breaks network communication into smaller, simpler parts. •It standardizes network components to allow multiple-vendor development and support. •It allows different types of network hardware and software to communicate with each other. •It prevents changes in one layer from affecting the other layers, so that they can develop more quickly. •It breaks network communication into smaller parts to make learning it easier to understand.
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Chapter 3 Network Architecture
2.划分层次的概念举例
现实社会存在的邮政系统 社会分工的出现提高了生产效率！
发信者 书写信件、贴邮票、送邮箱 通信者活动 收信者 通信者活动 阅读信件
收集信件、盖邮戳、信件分拣
邮局服务业务
邮局服务业务
信件投递、信件分拣
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Chapter 3 Network Architecture
面向字符型BSC协议的数据报文格式：
SYN
SYN
SOH
报头
STX
正文
ETB/ETX BCC
同步字符
用户定义 报文开始
正文字段
校验字段 分组结束 报文结束
报头结束 报头开始
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Chapter 3 Network Architecture
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Chapter 3 Network Architecture
两个计算机交换文件
计算机 1 文件传送模块 把文件交给下层模块 进行发送 只看这两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的 计算机 2 文件传送模块 把收到的文件交给 上层模块
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面向连接可靠性服务 报文序列：保持报文的界限，例如发送两个 1KB的报文，收到仍是两个1KB的报文，决不 会是一个2KB的报文 字节流：连接只不过是字节流，没有报文界限
信件打包
邮局转送业务
邮局转送业务
分发邮件、邮件拆包
路由选择、运输
运输部门的邮件运输业务
转送邮局、接收邮包
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Chapter 3 Network Architecture
2.划分层次的概念举例
计算机 1 向计算机 2 通过网络发送文件。 可以将要做的工作进行如下的划分。 第一类工作与传送文件直接有关。 确信对方已做好接收和存储文件的准备。 双方协调好一致的文件格式。 两个计算机将文件传送模块作为最高的一层 。 剩下的工作由下面的模块负责。
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Chapter 3 Network Architecture
3.1 层次型网络体系结构 相互通信的两个计算 机系统必须高度协调 工作才行，而这种 “协调”是相当复杂 的。 “分层”可将庞大而 复杂的问题，转化为 若干较小的局部问题， 而这些较小的局部问 题就比较易于研究和 处理。
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H 转发 结点
H
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主机
H
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Chapter 3 Network Architecture 面向连接服务(connection-oriented)的特点 面向连接服务的数据传输过程必须经过连接 建立、连接维护与释放连接的三个过程； 面向连接服务的在数据传输过程中，各分组 可以不携带目的结点的地址； 面向连接服务的传输连接类似一个通信管道， 发送者在一端放入数据，接收者从另一端取 出数据； 面向连接数据传输的收发数据顺序不变，传 输可靠性好，但是协议复杂，通信效率不高。
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Chapter 3 Network Architecture
再设计一个通信服务模块
计算机 1 文件传送模块 通信服务模块 只看这两个通信服务模块 好像可直接把文件 可靠地传送到对方 计算机 2 文件传送模块 通信服务模块
把文件交给下层模块 进行发送
把收到的文件交给 上层模块
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网络通信主要问题 硬件故障 网络拥塞 包延迟 包丢失 数据损坏 数据重复 数据乱序 协议软件首先必须能检 测其次能纠正这些问题 “分而治之”
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Chapter 3 Network Architecture
1. Network Protocol(网络协议)
计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规 则。 这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关 的同步问题（同步含有时序的意思）。 为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约 定即网络协议(network protocol)，简称为协议。
可以是多个SDU合成一个PDU，也可以是一个SDU划分为几个 PDU，
图 层间数据格式关系
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Chapter 3 Network Architecture 3.3 OSI参考模型
3.3.1 OSI参考模型的基本概念
在制定计算机网络标准方面，起着很大作用的两大国际组织是： 国际电报与电话咨询委员会 CCITT，Consultative Committee on International Telegraph and Telephone 国际标准化组织 ISO，International Standards Organization