《计算机网络教学课件》ch1 概述-2共57页文档

释放确认 释放确认
t
t
15
1.3.1 协议层次
协议
计算机网络的同等层次中，通信双方进行信息 交换时必须遵守的规则和约定
第n层协议
一台机器上的第n层与另一台机器上的第n层进 行对话，对话中用到的规则和约定合起来称为 第n层协议
16
1.3.1 协议层次
对等体
Baidu Nhomakorabea
不同机器里包含对应层的实
主机1
各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？（服务 与接口）
通信双方的数据传输要遵循哪些规则？（协议）
10
计算机网络体系结构的定义
计算机网络中，层和协议的集合被称为计算机网络 体系结构。
换句话说：体系结构包括两个内容：分层结构与每层的 协议。
每层实现的细节和层间的接口规范并不属于网络体系结 构的内容。
体，对等体用协议进行通信
第5层
接口
4/5层接口
定义了下层向上层提供哪些 原语操作和服务
3/4层接口
第4层
网络体系结构
第3层 2/3层接口
层和协议的集合
第2层
协议栈
1/2层接口
第1层
一个特定系统所使用的一组
协议（每层一个协议）
注
物理介质上进行的是实通信
对等体间进行的是虚拟通信
第5层协议 第4层协议 第3层协议 第2层协议 第1层协议
6
1.3.1 协议层次
举例2：邮政特快专递模型
包裹物品，书写接收 方地址，送邮局
通信者A
通信者B
接收包裹，检查 物品
接收包裹，打开包裹 并收取资费
邮局前台A
邮局前台B 投递包裹给接收者
分拣包裹，并将包裹 发送到运输部门
转发部A
转发部B
对包裹进行分拣、 分发
发送邮包
运输部A
运输部B 接收包裹
7
层次化方法在其它领域的应用
当某一层协议发生改变时不影响上下层协议 结构上分开，各层可采用最适合的技术 易于实现和维护 促进标准化
9
计算机网络体系结构的定义
计算机网络中也采用了分层方法。——把复杂的问 题划分为若干个较小的、单一的局部问题，在不同 层上予以解决。
网络的层次结构方法要解决的问题：
网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？（分层 与功能）
后所应采取的行动 … 说明动作的次序
通信协议:
计算机之间 网络中所有的通信活
动都是由协议所控制
协议：
定义网络实体间发送和接收 报文的格式、顺序以及当传 送和接收消息时应采取的行 动。（语义、语法和时序）
12
人相互交流的协议和通信协议之间的对比
Hi
Hi What’s the
time?
2:00
物理介质
主机2 第5层 第4层 第3层 第2层 第1层
层、协议和接口
17
对等层通信的实质
网络分层体系结构原理禁止不同主机的对等 层之间进行直接通信。(想一想，为什么?)
实际上，每一层必须依靠下层提供的服务来 与另一台主机的对等层通信。
上层使用下层提供的服务——Service user； 下层向上层提供服务——Service provider。
一系列的步骤 层次的观点： 每层实现一种特定的服务 通过自己内部的功能 依赖自己的下层提供的服务
4
哲学家-翻译-秘书结构
消息 选择语言 选择传真
每层都向上一层提供特定的 服务
每层都把实现服务的细节对 上一层屏蔽
一方的第n层与另一方的第n 层对话
对应层的实体称为对等体
对话中用到的规则和约定统 称为第n层协议
语法
协议元素与数据的组合格式，即报文格式。例如：
HDLC Flag Address Ctrl
Data
FCSS Flag
BSC SOH HEAD STX
TEXT
ETX BCC
时序
通信过程中，通信双方操作的执行顺序和规则
14
时序例
建立连接
连接请求 连接确认
连接确认
数据传输
数据 确认
释放连接
释放连接
每层都通过接口享受下一层提 供的服务
5
哲学家-翻译-秘书结构
消息 选择语言 选择传真
问题： 两个哲学家之间、两个 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？ 一方的哲学家与翻译、 翻译与秘书之间的接口 改变对另一方有影响吗？ 一方换翻译/秘书对通信 有影响吗？
请求连接 连接确认
传送文件：xxxxx.xxx
<文件>
time
13
通信协议的三要素
语义
对协议中各协议元素的含义的解释，例如：
在HDLC协议中，标志Flag(7EH)表示报文的开始和结束 在BSC协议中，SOH(01H)表示报文的开始，STX(02H)表示报
文正文的开始，ETX(03H)表示报文正文的结束
程序设计
把一个大的程序分解为若干个层次的小模块来实现，如 操作系统，抽象数据类型、数据封装及面向对象程序设 计。
邮政系统
邮递员、邮政分局、邮政总局、邮政运输
银行系统 物流系统
8
1.3.1 协议层次
分层的好处
每一层不需要知道下一层是如何实现的，只需 要知道层间的接口和所提供的服务
1.3.1 协议层次
对于复杂的网络系统，用什么方法能合理地组织 网络的结构，以达到：
结构清晰 简化设计与实现 便于更新与维护 较强的独立性和适应性
解决：分而治之！
一个生活中的例子：
1
哲学家-翻译-秘书结构
2
哲学家-翻译-秘书结构
消息 选择语言 选择传真
3
哲学家-翻译-秘书结构
消息 选择语言 选择传真
数据仅在一个方向上传输（例：无线电广播）
半双工通信（half-duplex communication）
数据能在任意一个方向上传输，但不能同时 双向传输（例：对讲机）
全双工通信（full-duplex communication）
最早的网络体系结构源于IBM的SNA；
其它的网络体系结构还有DEC的DNA等
由国际化标准组织ISO制定的网络体系结构国际标 准是OSI/RM；
实际中应用最广泛的是TCP/IP体系结构
事实上的标准
11
协议
人际交流的协议:
人类之间 “现在几点了?” “10点.”
… 说明发送的消息 … 说明接收到某消息
第n+1层是第n层的服务用户，第n-1层是第n层的服务 提供者
第n层的服务也依赖于第n-1层以及以下各层的服务
例：邮政通信
18
1.3.2 各层的设计问题
编址机制 数据传输规则 差错控制 流量控制 报文的分割与重组 顺序控制 多路复用 路由选择
19
数据传输规则
单工通信（simplex communication）