第2章网络体系结构及标准

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第二章网络体系结构与协议全解

1、网络层的主要功能路径选择：指通信子网中，源节点和中间节点为将报文分组传送到目的节点而对后继节点的选择。流量控制：对进入通信子网的数据量加以控制，以防止拥塞现象的出现。数据的传输与中继清除子网的质量差异

2、网络服务（1）虚电路服务：面向连接的网络服务，是网络层向传输层提供的一种使所以分组按顺序到达目的端系统的可靠的数据传送方式。
2、网络互联层其主要功能是负责在互联网上传输数据分组，它是TCP/IP参考模型中最重要一层，它是通信的枢纽。在该层，主要定义了网络互联协议，即IP协议及数据分组的格式。本层还定义了地址解析协议ARP，反向地址解析协议RARP及网际控制报文协议ICMP

3、传输层也被称为主机至主机层，它主要负责端到端的对等实体之间进行通信。该层使用了两种协议支持数据的传输，它们是TCP协议和UDP协议。 TCP协议是可靠的、面向连接的协议。 UDP协议是不可靠的、无连接协议
OSI参考模型将网络的不同功能划分为7层
7 6
应用层Application
表示层Presentation 会话层session 传输层transport 网络层Network 数据链路层Data Link 物理层Physical
处理网络应用
Байду номын сангаас
数据表示
主机间通信端到端的连接
5
4 3
寻址和最短路径
介质访问（接入）二进制传输
2.1.2分层设计
为什么要分层

协议分层与问题简化
硬件故障网络拥塞
“分而治之” 每一层的目的都是向它的上一层提供一定的服务而把如何实现这一服务的细节对上层加以屏蔽。

第2章网络协议的体系结构

层名称应用层表示层会话层传输层网络层
主要层功能与用户应用进程的接口
通俗含义做什么
数据格式的转换
对方看起来像什么
会话管理与数据传输的同步
轮到谁讲话、从何处讲
端-端经网络透明的传送报文对方在何处
分组交换、寻址、路由选择和流量控制
走哪条路可达到该处
数据单元格式
原始数据+ 本层协议控制信息
的通信。因此，更具体地说所谓实体，是指能发送和接收信息的任何对象，包括终端、应用软件和通信进程等。
2.2.2 通用的协议分层思想（2）
网络中的两个系统中实体间的通信是一个十分复杂的过程，为了减少协议设计和调试过程的复杂性，大多数网络的实现都按层次的方式来组织。
通用的协议分层思想表述：每一层只完成一定的功能，每一层又都建立
整个计算机网络的功能实现体现为协议的实现。为了保证网络的各个功能的相对独立性，以及便
于实现和维护，通常将协议划分为多个子协议，并且让这些协议保持一种层次结构，子协议的集合通常称为协议簇。
2.2.1 网络协议及相关概念（2）
网络协议的分层：以因特网为例，TCP/IP协议族中包含多个协议，它们之间并不孤立，那么设计们又是按照什么样的思路来构建整个协议族的体系结构呢？这就涉及网络协议的分层问题。
所谓“开放”是指：只要遵循OSI标准，一个系统就可
以与位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。所以开放系统互连参考模型 OSI-RM是个抽象的概念。开放系统互连的目的：将不同的网络互连成一个更大的网络，解决异种网络互连的兼容性。
1.开放系统互连参考模型OSI/RM（2）
因此， IP 网络不保证分组的可靠地交付。 IP 网络提供的服务被称为：

第2章计算机网络体系结构

2．1．1．研究制定计算机网络体系结构的科学方法在初期的自由竞争中，计算机网络体系结构在短时间内得到了迅速发展，但是伴随着计算机网络形式的多样化、复杂性，也出现了许多问题。例如，用户的资源和数据存储在采用不同操作系统的主机中，这些主机分布在网络的不同地方，需要在不同的传输媒体上实现采用不同操作系统的主机之间的通信；如何解决异种机和异种网络互连问题；特别是系统的互连成为一个大问题。

4．美国电气电子工程师学会美国电气电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)于1963年由美国电气工程师学会(AIEE)和美国无线电工程师学会(IRE)合并而成，是美国规模最大的制定标准的专业学会。 IEEE由大约17万名从事电气工程、电子和有关领域的专业人员组成，分设1O个地区和206个地方分会，设有31个技术委员会。 IEEE制定的标准内容有：电气与电子设备、试验方法、元器件、符号、定义以及测试方法等。 IEEE最引人注目的成就之一是通过802方案对LAN和城域网 MAN进行的标准化。802方案含局域网和城域网各方面上百个单独的规范，符合IEEE的LAN包括以太网(IEEE 802．3)和令牌环网(802，5)，802系列标准和所有规范限于物理层和／或数据链路层。

5．美国电子工业协会美国电子工业协会(Electronic Industries Association， EIA)创建于1924年，当时名为无线电制造商协会(Radio Manufacturers Association，RMA)，总部设在弗吉尼亚的阿灵顿。

计算机网络第2章网络体系结构

第2章网络系统结构
2.2
关于物理层的功能, ISO的OSI参考模型和ITU的X.25建议书都给出相类似的定义。
ISO/OSI参考模型对物理层的定义是: 物理层在数据链路实体之间合理地通过中间系统, 为位传输所需的物理连接的激活、保持和取消提供机械的、电气的、功能的和规程的手段。
ITU在X.25建议书中对物理层的功能作如下定义: 利用物理的、电气的、功能的和规程的特性在DTE和DCE之间实现对物理链路的建立、保持和拆除功能。
⑤ RJ -45。数据通信用8针DTE/DCE接口连接器。可用于由IEEE 802局域网中的10/100 BASE -T网络接口中。
2. 电气特性
电气特性说明了数据交换信号以及有关电路的特性。这些特性主要包括最大数据传输率的说明、信号状态(逻辑电平, 通/断, 传号/空号)表示电压或电平的说明, 以及接收器和发送器电路特性的说明, 并给出了与连接电缆相关的规则等。
① ISO - 2110。数据通信用25针的DTE/DCE接口连接器与插针分配。EIARS- 232C和EIARS - 366A等均是与ISO - 2110 相兼容的标准, 可用于音频调制解调器、公用数据网络的接口中。
② ISO - 2593。数据通信用34针的DTE/DCE接口连接器与插针分配。可用于ITU V.35建议的宽带调制解调器中。
第2章网络系统结构
计算机网络第2章网络体系结构
第2章网络系统结构
第 2 章网络体系结构
2.1引言
一个计算机网络系统是由各个节点相互连接而成的，目的是实现各个节点之间的相互通信和信息交换，这里的节点是指具有通信功能的计算机系统。那么，怎样构造计算机系统上的通信功能才能实现计算机系统之间，尤其是异构计算机系统之间的相互通信呢? 这个问题必须通过网络体系结构来解决。

第2章：网络体系结构

11
《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议
体系结构

开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包括的可能的服务；

作为一个框架来协调和组织各层协议的制定；
对网络内部结构最精炼地概括与描述。

12
《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议
服务定义

详细地说明了各层所提供的服务；某一层的服务就是该层及其以下各层的一种能力；低层的服务是通过接口向上一层提供的; 各层所提供的服务与这些服务是如何实现的无关；定义了层与层之间的接口与各层使用的原语，但不涉及接口的具体实现方法。
第2章网络体系结构与网络协议
本章学习要求：

掌握：协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念掌握：网络体系结构的层次化研究方法掌握：OSI参考模型及各层的基本服务功能掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本服务功能与主要协议了解：OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较了解：网络协议标准组织，RFC文档、Internet草案与 Internet协议标准的制定过程
24
数据链路层物理层
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数据链路层物传输介质理层
《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议
2. OSI环境中的数据传输过程
主机A 应用进程A 应表会传网用示话输络层层层层层数据主机B 应用进程B 应表会传网用示话输络层层层层层
8
《计算机网络》第2章网络体系结构与网络协议
2.1.3 网络体系结构的研究方法

第二章计算机网络安全体系结构PPT课件

系
结
的共同规则、标准或约定
构
2021/5/21
3
第二章计算机网络安全体系结构
网络体系结构
一、网
在网络的实际应用中，计算机系统与
络
计算机系统之间许多的互连、互通、互操
体作过程，一般都不能只依靠一种协议，而
系需要执行许多种协议才能完成。全部网络
结协议以层次化的结构形式所构成的集合，
构
就称为网络体系结构。
第二章
计算机网络安全体系结构
2021/5/21
1
第二章计算机网络安全体系结构
第一节网络安全体系结构的概念第二节网络安全体系结构的内容第三节网络安全的协议与标准第四节网络安全的评估
2021/5/21
2
第二章计算机网络安全体系结构
一、网
网络协议（protocol）
络
体
为进行网络中的信息交换而建立
表2.2 OSI安全体系结构中安全服务按网络层次的配置
2021/5/21
16
第二章计算机网络安全体系结构
一、
开
放
2．OSI安全体系结构的安全机制
系
按照OSI安全体系结构，为了提供以上所列６大类安全
统互
服务，采用下列 8大类安全机制来实现：
连
安全
加密机制、
数据签名机制、公证机制、
体
数据完整性机制、交换鉴别机制、业务流填充机制、
安
大类安全机制和相应的OSI安全管理，并
全体
且尽可能地将上述安全服务配置于开放系
系
统互连/参考模型（OSI/RM）7层结构的
结
构
相应层之中。

计算机网络基础第2章网络体系结构

TCP/IP参考模型将网络体系结构分成四个层次：网络接口层、网际层、传输层和应用层。
2.3.1 TCP/IP 参考模型结构图
2.3 TCP/IP协议栈
应用层
Telnet
FTP
SMTP
DNS 其他协议
传输层
TCP
UDP
网际层
IP
ARP
RARP
网络接口层
Ethernet
Token Ring
其他协议
主机和网络设备可以根据实际需要决定其工作的最高层次，例如主机需要达到应用层，路由器需要达到网络层，交换机需要达到数据链路层，而中继器只需要达到物理层。
OSI参考模型的结构如图
主机应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层
CCCCPP 网络层数据链路层物理层
CCCCPP 网络层数据链路层物理层
邮局服务业务
邮局服务业务
邮局转送业务
邮局转送业务
运输部门的邮件运输业务
阅读信件
投递信件分拣信件
分发信件邮包拆包
转送邮局接收邮包
网络体系结构中，每一层都向相邻上层提供一定服务，如何调用这些服务，必须有相应的SAP，并且具备一定的规则。 SAP是上层调用下层服务的接口,是服务的唯一标识。
网络体系结构中，对等实体之间发送数据前需要附加PCI(ProtocolControlInformation,协议控制信息),PCI和数据一并构成PDU (ProtocolDataUnit,协议数据单元)。PDU 将委托给下层进行转发,对于下层而言,上层的 PDU 就是 SDU (Service DataUnit,服务数据单元),上层将 SDU 交给下层之前,需要附加ICI (Interface ControlInformation,接口控制信息),ICI和 SDU 一并构成 IDU (InterfaceData Unit,接口数据单元)。

第2章接入网体系结构

AN
UNI UPF CF
TF
CF SPF SNI
可归纳为两大功能群: 传送功能、系统管理功能
传送功能TF包括UPF、SPF、CF
承载并运送业务， UPF/SPF/CF主要是适配功能，是TF的外围功能
系统管理功能STM
供TMN进行系统管理
13
2.2.6电信接入网在电信网中的位置
电信网组成
2.3.2 IP接入网的定义
进一步理解IP接入网
是IP用户和IP服务提供者之间提供接入能力的实体组成
由这些实体提供承载IP业务的能力定义中的IP服务提供者是一种逻辑实体
可能是一个服务器群组可能是一个服务器甚至可能是一个提供IP服务的进程
IP用户可以动态选择不同的IP服务提供者
传送功能TF （ Transport Function）
在AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质
AN系统管理功能AN-SMF （ Access Network System
Management Function）协调各功能的指配、操作和维护
12
2.2.5 电信接入网的功能
Q3
AN-SMF
✓2.2 电信网接入体系——G.902 ✓2.3 IP网接入网体系—— Y.1231 ✓2.4 G.902与Y.1231的比较
2.5 典型接入技术简介 2.6 接入网的管理体系
2
2.1 接入网标准出台与意义
英国电信1975年首次提出接入网概念 ITU-T制定接入网总体标准
ITU-T：国际电联电信标准部
主干系统数千米
配线系统数百米
接入网
引入线数十米
用户终端
15
2.2.7 对G.902的评价

CH2 网络体系结构

2.4.1 数据链路层实现的功能
为了提高可靠性，引入了有确认的无连接服务。当使用这种服务时，仍然没有建立逻辑连接，但是所发送的每一帧都需要单独确认。这样，发送方就知道每一帧是否到达了，如果一帧在指定的时间间隔内还没有到达，就重新发送此帧。适合不可靠的通讯线路，如无线通讯。
2.4.1 数据链路层实现的功能
TCP/IP模型早期的协议和网络
Protocols and networks in the TCP/IP model initially
应用层
包含了所有高层的应用协议。早期的协议包括虚拟终端协议(Telnet)、文件传输协议(FTP)、电子邮件传输协议 (SMTP)等。 DNS(Domain Name System:域名系统)将主机名字映射到网络地址。 NNTP用于传递新闻组。 HTTP用于获取WWW的页面。
2.4 数据链路层
数据链路层提供了数据链路的流控制和差错检校功能，将不可靠的物理链路编程可靠的数据链路。为网络层提供传送数据的功能和过程。通讯规程有两类:面向字符和面向比特。
2.4.1 数据链路层实现的功能
数据链路层要完成许多特定的功能，包括向网络层提供一个良好的服务接口。处理传输错误。调节数据流，确保慢速的接收方不会被快速的发送方淹没。
2.2.3 OSI与TCP/IP的比较
OSI参考模型是协议发明之前就已经产生的，意味着OSI不会偏向于任何一组特定的协议，具有通用性。而TCP/IP协议刚好相反，协议先出现，模型只是对已有协议的描述而已，但是很难用来描述非TCP/IP网络。 OSI模型的缺点和教训。
2. reference model
互联网层
是一个以分组交换网络，以无连接的互联网为基础,将整个体系结构贯穿一起的层。允许主机将分组发送到任何网络上，并且让这些分组独立地到达目的端(目标端可能位于不同的网络上) 如果要求顺序提交，则由高层来进行重新排序和邮政系统工作的方式相同定义的正式分组格式和协议:IP协议

第2章网络安全体系结构

第2章网络安全体系结构
本章要求
了解相关的概念掌握网络安全的体系框架和网络安全系统的功能了解OSI参考模型的安全问题

本章主要内容
2.1 2.2 2.3 2.4 网络安全基本概念网络安全体系结构框架网络安全系统的功能 OSI参考模型的安全问题
2.1 网络安全基本概念
计算机网络安全是指计算机及其网络系统资源和信息资源不受自然和人为有害因素的威胁和危害，即是指计算机、网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，确保系统能连续可靠正常地运行，使网络服务不中断计算机网络安全从其本质上来讲就是系统上的信息安全计算机网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性科学
数据完整性安全服务

数据完整性安全服务是针对非法地篡改和破坏信息、文件和业务流而设置的防范措施，以保证资源的可获得性。这组安全服务又细分为：基于连接的数据完整：这种服务为（N）连接上的所有（N）用户数据提供完整性，可以检测整个SDU序列中的数据遭到的任何篡改、插入、删除或重放。同时根据是否提供恢复成完整数据的功能，区分为有恢复的完整性服务和无恢复的完整性服务基于数据单元的数据完整性：这种服务当由（N）层提供时，对发出请求的（N+l）实体提供数据完整性保证。它是对无连接数据单元逐个进行完整性保护。另外，在一定程度上也能提供对重放数据单元的检测基于字段的数据完整性：这种服务为有连接或无连接通信的数据提供被选字段的完整性服务，通常是确定被选字段是否遭到了篡改

从广义来说，凡是涉及到计算机网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是计算机网络安全的研究领域广义的计算机网络安全还包括信息设备的物理安全性，诸如场地环境保护、防火措施、防水措施、静电防护、电源保护、空调设备、计算机辐射和计算机病毒等

2.网络体系结构

服务原语的格式为：
原语名.原语类型（原语参数）原语名说明服务的内容原语名和原语类型之间由点进行间隔原语类型说明层与层之间信息传输的流向原语名用大写字母表示
服务原语的4种类型
原语类型有4种，用小写字母表示：
⑴ 请求request ：发送方希望得到某些服务 ⑵ 指示indication：接收方得知某个事件发生 ⑶ 响应response：接收方对某个事件应答 ⑷证实confirm：发送方得知请求的结果
这里说的计算机设备可以是主机、路由器、交换机等，也可以认为是网络中的节点
简单说，一种网络协议是一组控制数据通信的规则需要说明的是
网络协议是需要不断发展和完善的随着网络应用和服务内容的增加，必须研究和制定新的网络协议或修改原有的网络协议
网络协议的三个要素
⑴ 语法，即信息格式，协议数据单元（PDU）的结构或格式，包括哪些字段，字段的作用 ⑵ 语义，某些信息位组合的含义，标识通信双方可以理解的确定的意义，PDU给出何种控制信息、完成何种操作、做出何种响应，即各字段中若干二进制位0或1的组合代表什么样的含义 ⑶ 同步（时序），即收、发双方能分辨出通信的开始和结束，哪些动作先执行，哪些动作后执行。为完成一次通信所需要的不同PDU之间有操作顺序规程。有时同步也称为规程语法定义了怎么做，语义定义了做什么，同步时序关系定义了什么时候做
4. TCP/IP协议参考模型
1972年美国加州大学洛杉矶分校的Vinton G. Cerf(温特·瑟夫) 和Bobert E. Kahn(鲍伯·卡恩)进行了“网络互连项目”研究。
TCP/IP协议具有的特点
是一个开放的网络协议蔟，免费使用做到与计算机硬件与操作系统无关，与特定的网络硬件无关做到与低层通信子网平台无关，低层网络可以是广域网、局域网、无线网等提供统一的网络逻辑地址IP地址，用于标识网络中的一个连接，使得异种计算机、异种计算机网络互连成为可能运输层协议TCP提供可靠的端到端数据传输，可以屏蔽通信子网的差异。应用层协议内容丰富

网络技术体系结构与标准PPT课件

29.11.2020
计算机网络技术基础与应用
12
1.标准化的介绍
标准化的优点：能够保证设备或软件的规范性，使之具有较高的兼容性和适用范围，以促进大批量的生产，进而降低价格。
标准化的缺点：重点围绕某些特定的技术加以研究，而对于一些新的、可能更为有效的技术重视不够。
29.11.2020
计算机网络技术基础与应用
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1.标准化的介绍
标准化组织：（1）ISO（国际标准化组织）（2）CCITT（国际电报电话咨询委员会）（3）ITU－T（国际电信联盟）（4）ECMA（欧洲计算机制造商协会）（5）ANSI（美国全国标准协会）（6）IEEE（电气和电子工程师协会）（7）EIA（电子工业协会）
29.11.2020
29.11.2020
计算机网络技术基础与应用
7
3.接口
接口是同一节点内相邻层之间交换信息的连接点。同一个节点的相邻层之间存在着明确规定的接口，由低层向高层通过接口提供服务。只要接口条件不变、低层功能不变，即使低层功能的具体实现方法与技术发生了变化也不会影响整个系统的工作。
29.11.2020
计算机网络技术基础与应用
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4.网络体系结构
通常将网络层次结构模型与各层协议的集合就定义为计算机网络的体系结构。
网络体系结构对计算机网络的功能进行了精确的定义，至于这些功能是用什么样的硬件与软件去实现的，则是具体的实现问题。
29.11.2020
计算机网络技术基础与应用
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5.网络体系结构的层次结构
计算机网络技术基础与应用
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物理层
物理层规定了接口的标准，由四个特性来详细说明。
机械特性规定了接插件的尺寸，插头的数目，排列方法以及插头和插座的尺寸，电缆的长度以及所含导线的数目等。

网络体系结构(完整精矫版)

数据报与虚电路的概念
数据报：无连接的服务；虚电路：面向连接的服务
数据报——每个分组作为一个独立的信息单位传送特征：不需要连接，也无需确认完整的网络地址（源和目的）——信道利用率低不保证按序到达；每个分组均需进行路由选择
虚电路——传输前先建立一条逻辑连接，传输结束后拆除
特征：需要建立连接仅在建立连接时需要全网地址，传输时用虚电路号
网络异质性问题的解决
网络体系结构就是使这些用不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作性，并满足各种业务的需求的一种粘合剂，它营造了一种“生存空间”——任何厂商的任何产品、以及任何技术只要遵守这个空间的行为规则，就能够在其中生存并发展。网络体系结构解决异质性问题采用的是分层方法。——把复杂的网络互联问题划分为若干个较小的、单一的问题，在不同层上予以解决。
德国教师翻译
秘书
使用传真通信 P1
秘书
物理通信线路
问题：中国教师与德国教师之间、翻译之间，他们是在直接通信吗？翻译、秘书各向谁提供什么样的服务？中德教师、翻译各使用谁提供的什么服务？
系统A
消息
系统B
N+1
N N-1
Pn+1 Pn Pn-1
N+1
N N-1
对等层通信的实质：
对等层实体之间虚拟通信下层向上层提供服务实际通信在最底层完成
1-3层：链接,中继；
4-7层：端到端
第3层：网络层(Network)
–在源端与目的端之间建立、维护、终止网络的连接。 –功能和服务 •最佳路由选择和数据包中转 •流量控制和拥塞控制 •差错检测与恢复
•流量统计和记账
–路由选择

第二部分网络体系结构与标准化 (1)

第二部分网络体系结构与标准化在计算机网络中的通信是按照一定的协议来进行的，由于协议太过复杂，只能采用分层的方法使其简化，于是，各层都按照各自协议工作，层和协议的结合称为网络体系结构。

计算机网络系统是由各个节点相互连接而成的，每个节点都是具有通信功能的计算机系统，并且是按照层次结构来构造的。

不同系统的各个层次实体之间能够相互通信。

这里的实体是指各种应用程序，如文件传送软件、数据库管理系统、电子邮件系统及各种终端等；而系统是指计算机、终端和各种通信设备等。

一般来说，实体是指能发送和接受信息的任何实体；而系统是物理上明显的物体，它包含一个或多个实体。

两个实体要想实现通信，则必须使用相同的语言以及遵从双方都能接受的规则，以解决彼此之间交流什么，怎样交流以及何时交流等问题。

这些在两个实体之间控制数据交换的规则的集合称为协议（Protocol）。

网络协议通常由语法、语义、时序三要素组成。

①语法：通信双方在通信中交换数据时，用户数据与控制信息的结构与格式。

②语义：数据格式中各部分协议元素表示何种信息，以及完成的动作和作出的响应。

③时序：对时间实现顺序的详细说明。

在计算机网络中，各个系统都是采用层次结构构造的。

那么系统如何分层、分成几层、各层实体功能怎样定义、采用什么协议进行通信等问题都应当通过网络体系结构来解决，并且还应当是标准化的。

这样，才能保证不同厂商设备或者系统之间实现互通。

因此，世界上一些主要的标准化组织在这方面做了大量卓有成效的工作，研究和制定了一系列有关数据通信和计算机网络的国际标准。

例如，国际标准化组织（ISO）的开放系统互连（OSI）参考模型，国际电信联合会（ITU，原名为国际电报电话咨询委员会，简称为CCITT）的X系列、V系列和I系列等建议书，美国电气电子工程师学会（IEEE）的IEEE 802 LAN协议标准以及美国电子工业协会（EIA）的RS系列标准都是著名的国际标准。

这些标准的制定为计算机通信和网络技术的应用及发展起到了积极的推动作用。

网络技术体系结构与标准

1.协议 2.层次
3.接口
4.网络体系结构
5.网络体系结构的层次结构
6.层次结构的优点
2013年7月16日星期二 8时14分58秒计算机网络技术基础与应用 5
1.协议
为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议。
包括三个组成部分：语法、语义和时序。
（1）语法规定了通信双方“如何讲”，即确定用户数据与控制信息的结构与格式；
2013年7月16日星期二 8时14分58秒计算机网络技术基础与应用 17
数据链路层
具体功能有： ① 进行链路的管理 ② 帧传输 ③ 差错控制 ④ 流量控制
2013年7月16日星期二 8时14分58秒
计算机网络技术基础与应用
18
网络层
网络层是通信子网的最高层。它负责将源端发出的信息包经过各种途径送到目标端。网络层必须了解通信子网的拓扑结构，从而选择适当的路径，同时还要避免线路过载或线路空闲，解决网络拥塞等问题。
2013年7月16日星期二 8时14分58秒计算机网络技术基础与应用 33
2. IP地址的分类（2）
人们按照网络规模的大小，相应地把32位地址信息分成A、B、C、D、E共五种类型的IP地址。 ①A类IP地址 A类地址最高端的二进制位为“0”，第一个字节段表示网络标识，标识长度为7位，后三个字节段表示主机标识，主机标识的长度为24位。它允许有126个网络，每个网络大约有1700万个主机。编址范围为1.0.0.1～126.255.255.254。
2013年7月16日星期二 8时14分58秒计算机网络技术基础与应用 34
2. IP地址的分类（3）
②B类IP地址 B类地址最高端的前两个二进制位为 “10”，前两个字节段表示网络标识，网络的标识长度为14位，后两个字节段表示主机标识，主机标识的长度为16位。编址范围为127.0.0.1～191.255.255.254。它允许有16384个网络，每个网络大约有65000 万个主机，适用于中等规模的网络。

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控制信号，“0”表示“开”，“1”表示“断”，数据速率0
～20Kbps。功能特性描述物理设备的功能，如 RS-232C的第二根针是
用于发送数据的，第三根针是用于接收数据的，第四根针表
示请求发送，第五根针表示允许发送。规程特性指事件发生的合法顺序。例如， RS-232C发送数
据的顺序为：第四根针置位，请求发送 →第五根针置位，允
E
弥补各通信子网提供的有差异和有缺陷的服务，
PBX
A
7
Computer
使两端的用户都变成透明的
2.1.4 传输层 • 功能在网络层的基础上，完成端对端（不同于数据链路层）的差错纠正和流量控制，并实现两个终端系统间传递的分组无
差错、无丢失、无重复、分组顺序正确。
⑴ 传输协议的分类 ① A型网络服务网络连接具有可接受的低差错率和可接受的低故障通知率。网络服务是一个完善的、可靠的服务。A型网络服务条件下，网络中传输的分组不会丢失和失序。在这种情况下，传输层就不需要提供故障恢复和重新排序的服务
术的发展，已广泛地应用于公用数据网上。。
字符：数字、字母和符号的二进制编码。如ASCII字符，美
国信息交换标准码American Standard Code for Information
Interchange，7位，如 # 编码为 0100011 ，共 128个字符，按字节来存。
HDLC协议（高级数据链路控制协议，High Level Data Link Control）帧格式 ------面向比特的协议
OSI模型将计算机网络的各个方面分成了互相独立的七层。这些层就像洋葱的层次一样：每一层都将其下面的层遮起来。在上面的层里，下面层次的细节被隐藏起来。
开放系统互连OSI模型每一层只向它邻接的上层提供服务，并且向上层屏蔽如何实现协议的具体细节。
也就是说每一层只调用其相邻下层提供的服务,且只关心下层提供的服务接口,而不理会下层实现服务的细节.
无差错的帧；
C
Server
PBX
A
7
Computer
F
• 网络层 --- 是在链路层的基础上提供路由选择流量控
1
PBX PBX
2 3
PBX
IBM Compatible
D
制，防止阻塞和死锁现象的产生，er
B
PBX
Computer
4
Computer
PBX
5
PBX
6
许发送→数据通过第二根针发送。
2.1.2 数据链路层在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。数据链路层的功能是实现两个相邻节点之间二进制信息块的正确传输，通过进行必要的同步控制、差错控制、流量控制，为网络层提供可靠、无错误的数据信息。
分为两大类：面向字符的协议和面向比特的协议。面向字符的协议以字符作为传输的基本单位，并用 10 个专用字符控制传输过程。这类协议发展较早。面向比特的协议以比特作为传输的基本单位，它的传输效率高，能适应计算机通信技
② B型网络服务网络连接具有可接受的低差错率和不可接
受的低故障通知率。网络服务是完善的分组传递交换，但有网络连接释放或网络连接重建问题。
③ C型网络服务网络连接具有不可接受的高差错率。C型
F 帧起始标志 8位 A 本帧接收站 8位（可扩展） C 控制段 8位（可扩展） I 数据信息任意长 FCS 帧校验序列 16位或32位 F 帧结束标志 8位
控制段:表示所使用帧类型以及序列号
2.1.3 网络层两台计算机之间的通信通路一般包括许多段链路。数据链路层研究和解决的问题是两个相邻的结点之间的通信问题，实现信息在两个相邻结点间透明的无差错的帧级传输。它不能解决由多条链路组成通路的数据传输问题。网络层解决
的问题主要是：
⑴ 为上一层传输层提供服务。⑵ 路由选择。 ⑶ 流量控制。数据链路层的流量控制是针对数据链路相邻
结点进行的。网络层的流量控制是对整个通信子网内的流量
进行控制，是对进入分组交换网的通信量进行控制。 ⑷ 连接的建立、保持和终止问题。
总之，网络层是实现要在通信子网内把报文分组，从信源
结点（信息起点）送到信宿结点（信息传播终点）。
不相邻的层之间不发生直接的服务关系.
计算系统 A 协议应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层传输介质网络层数据链路层物理层传输介质通信网网络层数据链路层物理层
计算系统 B 应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层传输介质
2.1.1 物理层是实现通信节点的物理连接。物理层并不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输介质，而是指在物理传输介质之上为数据链路层提供一个传输原始比特流的物理连接。物理层接收和发送一串比特流信息，但不考虑信息的意义和结构提供建立、维护和拆除物理链路所需的机械、电气、功能和规程特性。OSI模型中并未定义实际的物理层协议，具体的
理解物理层、数据链路层、网络层 • 物理层 --- 各链路上透明地传送比特流； • 数据链路层 --- 使得相邻结点所构成的有可能
Computer
C
Server
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PBX PBX
2 3
PBX
IBM Compatible
D
B
PBX
Computer
4
Computer
PBX
5
PBX
6
E
有差错的链路能够传输
物理层协议如EIA组织制定的RS-232C协议、RS-449协议等、
RJ45协议等。
机械特性指接口、形状等。在RS-232C中，规定采用的连接器接口有25根针，接口形状为D形。电气特性包括信号电压、持续时间等。RS-232C规定，对数据信号，以+15V～+5V表示“0”，-15V～-5V表示“1”，对
ISO/OSI模型 ISO / OSI，念起来有点像绕口令。它究竟代表什么呢？ ISO 是“International Standards Organization” 的缩写,即“国际标准化组织”. OSI 是“Open System Interconnection ”的缩写, 即“开放系统互连”,也就是“开放系统互连参考模型”，即有名的OSI模型。 OSI标准是由国际标准化组织制定的,因此从技术上说，它被称为ISO / OSI标准。