第2章_网络体系结构与网络协议ppt课件
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《网络技术》第二章
第二章 网络基本概念
2.2 计算机网络的定义
2.2.1 计算机网络的基本结构及其特点 1、早期计算机网络结构
第二章 网络基本概念
2.2 计算机网络的定义
2.2.1 计算机网络的基本结构及其特点 1、早期计算机网络结构 实现大、中、小型机的互联，即广域网。 基本功能：数据处理、数据通信。 结构上分： 负责数据处理的主机和终端 负责数据通信处理的通信控制处理机与 通信线路。 逻辑功能上划分为：资源子网、通信子网
第二章 网络基本概念
2.2 计算机网络的定义
2.2.1 计算机网络的基本结构及其特点 2. 现代网络结构的特点 现代网络结构的变化
随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机是 通过局域网连入广域网，而局域网与广域网、广域 网与广域网的互连是通过路由器实现的； 在Internet中，用户计算机需要通过校园网、企业 网或ISP联入地区主干网，地区主干网通过国家主 干网联入国家间的高速主干网
网状拓扑结构
节点之间的连接任意、无规律 可靠性高、结构复杂 必须采用路由选择算法、流量控制方法 实际存在和使用的广域网都是网状拓扑 结构
第二章 网络基本概念
2.4 计算机网络拓扑构型 2.4.2 网络拓扑分类方法
网状拓扑结构
第二章 网络基本概念
2.5 数据传输速率与误码率
2.5.1 数据传输速率的定义
2.5.2
误码率
误码率：指二进制码元在数据传输系统中被传错 的概率 传错的位数 误码率= ------------------ Pe= Ne / N 传送的总位数 其中，N为传输的二进制码元总数，Ne为被传错 的码元数目
第二章 网络基本概念
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。
《网络体系结构》课件
网络安全的未来发展
人工智能在网络安 全中的应用
人工智能可用于预测网络攻击
行为，加强网络安全防御。
区块链技术的网络 安全应用
区块链技术可以确保数据的安
全性和不可篡改性，用于加强
网络安全。
云安全的挑战与解决 方案
云安全面临着数据隐私和访问 控制等挑战，而安全监控和加 密技术则是解决这些挑战的关 键。
网络安全Байду номын сангаас决方案
谢谢观看！下次再见
网络体系结构的 演变
网络体系结构的演变从早期的单一主机到分布式计算，从 局域网演变到互联网，从传统的中心化体系结构到边缘计 算。
网络体系结构的演变
单一主机
网络仅由单一主机 组成
互联网
连接全球各地网络
边缘计算
在数据源附近进行 计算
分布式计算
多台计算机共同完 成任务
● 02
第2章 OSI参考模型
OSI参考模型概 述
防火墙
用于控制网络流量， 保护内部网络免受
外部攻击
加密技术
用于保护数据的机 密性和完整性
入侵检测系统
监控网络流量，及 时发现异常行为
01 网络攻击
包括DDoS攻击、恶意软件、黑客攻击等
02 数据泄露
包括敏感数据泄露、隐私泄露等
03 合规要求
如GDPR、HIPAA等要求的合规性
网络安全的未来发展
未来，人工智能将被广泛应用于网络安全领域，帮助提高网 络安全的智能化水平。区块链技术的发展也将为网络安全带 来更多创新。同时，云安全将面临挑战，但也必将迎来更多 解决方案。
网络体系结构的分类
分布式体系结 构
多个网络间互相连 接
对等体系结构
第二章计算机网络ppt课件
23
1 计算机网络的分类
24
1 计算机网络的分类
在图1-1中，虚线框外的部分称为资源子网。资源子网中包括 拥有资源的用户主机和请求资源的用户终端，它们都是端节点。 虚线框内的部分叫作通信子网，其任务是在端节点之间传送由信 息组成的报文，主要由转发节点和通信链路组成。
25
1 计算机网络的分类
在图1-1中，按照ARPA网络的术语 把转发节点统称为接口信 息处理机（Interface Message Processor, IMP）0 IMP是一种专 用于通 信的计算机，有些IMP之间直接相连，有些IMP之间必须 经过其他IMP才能相连。当IMP收到一个报文后要根据报文的目 标地址决定把该报文提交给与它相连的主机还是转发到下一个 IMP,这种通信方式叫作存储-转发通信。在广域网中的通信一般都 采用这种方式。
22
1 计算机网络的分类
计算机网络的组成元素可以分为两大类，即网络节点和通信 链路。网络节点又分为端节点和转发节点。端节点指信源和信宿 节点，例如用户主机和用户终端；转发节点指网络通信过程 中控 制和转发信息的节点，例如交换机、集线器、接口信息处理机等 。通信链路是指传输信息的信道，可以是电话线、同轴电缆、无 线电线路、卫星线路、微波中继线路和光纤缆线等。网络节点通 过通信链路连接成的计算机网络如图1-1所示。
规则结构：总线型 规则结构：总线型、
、星型 和环型 星型和 环型
分布式数据处理办 LAN互联，综合声音
公自动化
、视频 和数据业务
不规则的网状结构 远程数据传输
1 计算机网络的分类
按照使用方式可以把计算机网络分为校园网(Campus Network)和企业网(Enterprise Network),前者用于学校内部的教 学科研信息的交换和共享，后者用于企业管理和办公自动化。 — 个校园网或企业网可以由内联网(Intranet)和外联网(Extranet)组 成。内联网是采用Internet 技术(TCP/IP协议和B/S结构)建立的校 园网或企业网，用防火墙限制与外部的信息交换，以确保内部的 信息安全。外联网是校园网或企业网的一部分，通过Internet±的 安全通道与内部网进行通信。
1 计算机网络的分类
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1 计算机网络的分类
在图1-1中，虚线框外的部分称为资源子网。资源子网中包括 拥有资源的用户主机和请求资源的用户终端，它们都是端节点。 虚线框内的部分叫作通信子网，其任务是在端节点之间传送由信 息组成的报文，主要由转发节点和通信链路组成。
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1 计算机网络的分类
在图1-1中，按照ARPA网络的术语 把转发节点统称为接口信 息处理机（Interface Message Processor, IMP）0 IMP是一种专 用于通 信的计算机，有些IMP之间直接相连，有些IMP之间必须 经过其他IMP才能相连。当IMP收到一个报文后要根据报文的目 标地址决定把该报文提交给与它相连的主机还是转发到下一个 IMP,这种通信方式叫作存储-转发通信。在广域网中的通信一般都 采用这种方式。
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1 计算机网络的分类
计算机网络的组成元素可以分为两大类，即网络节点和通信 链路。网络节点又分为端节点和转发节点。端节点指信源和信宿 节点，例如用户主机和用户终端；转发节点指网络通信过程 中控 制和转发信息的节点，例如交换机、集线器、接口信息处理机等 。通信链路是指传输信息的信道，可以是电话线、同轴电缆、无 线电线路、卫星线路、微波中继线路和光纤缆线等。网络节点通 过通信链路连接成的计算机网络如图1-1所示。
规则结构：总线型 规则结构：总线型、
、星型 和环型 星型和 环型
分布式数据处理办 LAN互联，综合声音
公自动化
、视频 和数据业务
不规则的网状结构 远程数据传输
1 计算机网络的分类
按照使用方式可以把计算机网络分为校园网(Campus Network)和企业网(Enterprise Network),前者用于学校内部的教 学科研信息的交换和共享，后者用于企业管理和办公自动化。 — 个校园网或企业网可以由内联网(Intranet)和外联网(Extranet)组 成。内联网是采用Internet 技术(TCP/IP协议和B/S结构)建立的校 园网或企业网，用防火墙限制与外部的信息交换，以确保内部的 信息安全。外联网是校园网或企业网的一部分，通过Internet±的 安全通道与内部网进行通信。
计算机网络技术与应用第2章 计算机网络体系结构
2
2.2 ISO/OSI网络体系结构 2.2.1 计算机网络的双子网结构
随着计算机网络的不断完善和发展，在逻辑上逐步形成了双子网结 构。虚线内为通信子网，由信息接口处理机IMP（Interface Message Processing），也可以是路由器等网络设备组成；虚线外的主机H（Host） 组成资源子网。
通信子网是将入网主机连接起来的实体，它是网络中的纯通信部 分。通信子网的物理组成包括传输介质、通信设备（亦称网络交换设 备，如集线器、路由器和交换机等）和网卡NIC。
通信子网的任务是负责网络数据的传输和交换。
4
2.2.2 计算机网络的层次结构
1.层次结构的含义
层次结构就是按一定层次组合起来的某种结 构。层次结构包含两方面的含义：第一是指 结构的层次性；第二是指层次的结构性。典 型的层次结构——单台计算机体系结构如图22所示。
20世纪70年代到80年代，世界出现了大量的计算机网络，它们大多数 都由研究部门、大学或公司各自研制开发，没有统一的体系结构，难以实现 互连。这种封闭性使它们变成一个个孤岛，不能适应于世界范围内的信息交 流与资源共享。于是，开放（Open）就成了计算机网络发展的主题。
在DARPA的资助下，20世纪70年代末期研究者们又推出了TCP/IP协议规范。 1983年，DARPA将ARPANET上的所有计算机转向TCP/IP协议，并以ARPANET为主 干建立和发展了Internet，形成了TCP/IP体系结构。
层次结构具有以下特点：结构是严格单向依 赖的，由外向里；外层的结构便于理解操作， 但抽象，脱离细节；里层的结构原始，不易
操作，但比较具体。
用户应用程序 高级语言处理程序 操作系统 裸机
图2-2 单台计算机体系结构
2.2 ISO/OSI网络体系结构 2.2.1 计算机网络的双子网结构
随着计算机网络的不断完善和发展，在逻辑上逐步形成了双子网结 构。虚线内为通信子网，由信息接口处理机IMP（Interface Message Processing），也可以是路由器等网络设备组成；虚线外的主机H（Host） 组成资源子网。
通信子网是将入网主机连接起来的实体，它是网络中的纯通信部 分。通信子网的物理组成包括传输介质、通信设备（亦称网络交换设 备，如集线器、路由器和交换机等）和网卡NIC。
通信子网的任务是负责网络数据的传输和交换。
4
2.2.2 计算机网络的层次结构
1.层次结构的含义
层次结构就是按一定层次组合起来的某种结 构。层次结构包含两方面的含义：第一是指 结构的层次性；第二是指层次的结构性。典 型的层次结构——单台计算机体系结构如图22所示。
20世纪70年代到80年代，世界出现了大量的计算机网络，它们大多数 都由研究部门、大学或公司各自研制开发，没有统一的体系结构，难以实现 互连。这种封闭性使它们变成一个个孤岛，不能适应于世界范围内的信息交 流与资源共享。于是，开放（Open）就成了计算机网络发展的主题。
在DARPA的资助下，20世纪70年代末期研究者们又推出了TCP/IP协议规范。 1983年，DARPA将ARPANET上的所有计算机转向TCP/IP协议，并以ARPANET为主 干建立和发展了Internet，形成了TCP/IP体系结构。
层次结构具有以下特点：结构是严格单向依 赖的，由外向里；外层的结构便于理解操作， 但抽象，脱离细节；里层的结构原始，不易
操作，但比较具体。
用户应用程序 高级语言处理程序 操作系统 裸机
图2-2 单台计算机体系结构
第2章 计算机网络与因特网体系结构
第2章 计算机网络与因特网体系结构
2.1 2.2 2.3 2.4 计算机网络概念 因特网体系结构 OSI/RM与TCP/IP的关系 TCP/IP协议簇
Page 1
2.1 计算机网络概念
2.1.1 计算机网络的产生和发展
• 计算机技术和通信技术的发展和结合，产生了计算机 网络。 • 计算机网络: 利用通信介质和通信设备连接起来的， 通过网络协议实现信息传递和资源共享的计算机的集 合。 • 计算机网络的发展: 20世纪50年代，为了共享远程计算资源，将终端通过 通信线路与远程计算机相连，构成了面向终端的计算 机网络。 20世纪60年代末（1969），ARPANET标志着计算机 网络的出现。 Page 2
Page 6
分布距离 10米 100米 1公里 10公里 100公里
位于同一 房间 建筑物 校园 城市
网络分类 个域网(PAN) 局域网(LAN) 局域网(LAN) 城域网(MAN)
速度（bps） 4M-2G 4M-2G 4M-2G 50K-100M
国家 洲际
广域网(WAN) 广域网(WAN)
9.6K-45M 9.6K-45M
设备 A 7 6 5 4 3 2 1 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 端到端协议 设备 B 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网络层 数据链路层 物理层 中间结点 图 2-4
„
网络层 数据链路层 物理层
„
中间结点
IS O 开放系统互连参考模型
Page 25
Page 28
2.1.4 局域网技术
• PC的发展和普及促进了局域网的形成。 • 局域网的特点：覆盖范围较小；数据传输速率 较高；误码率低；一般为一个单位所独有。 • 以太网(Ethernet)是当前占主导地位的分组交 换局域网技术，是由Xerox公司在20世纪70年 代早期提出的。 1978年，Xerox公司，Intel公 司和DEC公司将以太网技术进行了标准化。 • 此外，IEEE 802组织发布了一个与以太网标准 类似且兼容的IEEE 802.3标准。
2.1 2.2 2.3 2.4 计算机网络概念 因特网体系结构 OSI/RM与TCP/IP的关系 TCP/IP协议簇
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2.1 计算机网络概念
2.1.1 计算机网络的产生和发展
• 计算机技术和通信技术的发展和结合，产生了计算机 网络。 • 计算机网络: 利用通信介质和通信设备连接起来的， 通过网络协议实现信息传递和资源共享的计算机的集 合。 • 计算机网络的发展: 20世纪50年代，为了共享远程计算资源，将终端通过 通信线路与远程计算机相连，构成了面向终端的计算 机网络。 20世纪60年代末（1969），ARPANET标志着计算机 网络的出现。 Page 2
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分布距离 10米 100米 1公里 10公里 100公里
位于同一 房间 建筑物 校园 城市
网络分类 个域网(PAN) 局域网(LAN) 局域网(LAN) 城域网(MAN)
速度（bps） 4M-2G 4M-2G 4M-2G 50K-100M
国家 洲际
广域网(WAN) 广域网(WAN)
9.6K-45M 9.6K-45M
设备 A 7 6 5 4 3 2 1 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 端到端协议 设备 B 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网络层 数据链路层 物理层 中间结点 图 2-4
„
网络层 数据链路层 物理层
„
中间结点
IS O 开放系统互连参考模型
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2.1.4 局域网技术
• PC的发展和普及促进了局域网的形成。 • 局域网的特点：覆盖范围较小；数据传输速率 较高；误码率低；一般为一个单位所独有。 • 以太网(Ethernet)是当前占主导地位的分组交 换局域网技术，是由Xerox公司在20世纪70年 代早期提出的。 1978年，Xerox公司，Intel公 司和DEC公司将以太网技术进行了标准化。 • 此外，IEEE 802组织发布了一个与以太网标准 类似且兼容的IEEE 802.3标准。
计算机网络基础-段标 第2章
⑶ IP协议的主要功能
IP协议主要承担了在网际进行数据报无连接的传送、数据报寻址和差错控 制，向上层提供IP数据报和IP地址，并以此统一各种网络的差异性(不同的网 络其帧结构不同)。
第二章 网络体系结构与协议
2.传输控制协议（TCP）
传输控制协议TCP属于TCP/IP协议群中的传输层，是一种面向连接的子协 议，在该协议上准备发送数据时，通信节点之间必须建立起一个连接，才能提供 可靠的数据传输服务。TCP协议位于IP协议的上层，通过提供校验和、流控制及 序列信息弥补IP协议可靠性上的缺陷。 ⑴ TCP报文结构
⑴ 在发送方主机上，应用层将数据流传递给传输层； ⑵ 传输层将接收到的数据流分解成以若干字节为一组的TCP段，并在每一段上增加 一个带序号的的TCP报头，传递给IP层； ⑶ 在IP层将TCP段作为数据部分，再增加一个含有发送方和接收方IP地址的包头组 成分组或包，同时还要明确接收方的物理地址及到达目的主机路径，将此数据包和 物理地址传递给数据链路层； ⑷ 数据链路层将IP分组作为数据部分并加上帧报头组成一个“帧”，交由物理层接 收主机或IP网间路由器； ⑸ 在目的主机处，数据链路层将帧去掉帧头，将IP分组交给IP层； ⑹ IP层检查IP包头，如果包头中校验和与计算出来的不一致，则丢弃此报文分组， 如果检验和与计算出来的一致，则去掉IP报头，将TCP段传送到TCP层； ⑺ TCP层检查序号，确认是否为正确的TCP段； ⑻ TCP层计算TCP报头和数据校验和，如果计算出来的校验和与报头的校验和不符 合，则丢弃此TCP段，如果检验和正确，则去掉TCP包头，并将真正的数据传递给 应用层，同时发出“确认收到”的信息； ⑼ 在接收方主机上的应用层收到一个数据流正好与发送方所发送的数据流完全一样。
应用层 与用户进程的接口，即相当于做什么？ 表示层 数据格式的转换，即相当于对方看起来像什么？ 会话层 会话的管理与数据传输的同步，即相当于该谁讲话和从何处讲？ 传输层 从端到端经网络透明地传输报文，即相当于对方在何处？
网络体系结构与网络协议—OSI参考模型(计算机网络课件)
OSI参考模型
1.协议的主要目的是将异构系统互联与 互通
2.每一层都具有独立性，具有独立功能
3.每一层使用下层提供的服务，并向上 层提供服务。
OSI参考模型各层功能
OSI参考模型各层功能
7.应用层 6.表示层
物理层 定义了通信网络之间物理链路的电气或机械特性
5.会话层 4.传输层
负责将0、1的比特流与电压（高电平、低电平）或光等传 输方式之间的互换，实现的是按位(bit)传输。
2.数据链路层 1.物理层
主机A
主机B
OSI参考模型
负责建立、管理和终止应用程序之间的会话
OSI参考模型各层功能
7.应用层 6.表示层
表示层
关心的是所传输的数据的表现方式，它的语法 和语义。
5.会话层 4.传输层 3.网络层
表示层提供一个可供应用层选择的服务的集合，使得应用
层可以根据这些服务功能解释数据的含义，它如同应用程序和
路由器C
OSI参考模型分层原则
7.应用层 6.表示层 5.会话层 4.传输层 3.网络层 2.数据链路层 1.物理层
OSI参考模型
协议的主要目的是将异构系统互联与互通
A公司
使用统一的通信模型 方可进行互相通信
B公司
C公司
OSI参考模型分层原则
7.应用层 6.表示层 5.会话层 4.传输层 3.网络层 2.数据链路层 1.物理层
2.数据链路层
主机A
主机B
1.物理层
OSI参考模型
网路层负责选择一条路径将数据传送到目的端
OSI参考模型各层功能
7.应用层 6.表示层
传输层
在两个节点之间通信链路已建立的基础上，实现 节点间端到端的传输。
1.协议的主要目的是将异构系统互联与 互通
2.每一层都具有独立性，具有独立功能
3.每一层使用下层提供的服务，并向上 层提供服务。
OSI参考模型各层功能
OSI参考模型各层功能
7.应用层 6.表示层
物理层 定义了通信网络之间物理链路的电气或机械特性
5.会话层 4.传输层
负责将0、1的比特流与电压（高电平、低电平）或光等传 输方式之间的互换，实现的是按位(bit)传输。
2.数据链路层 1.物理层
主机A
主机B
OSI参考模型
负责建立、管理和终止应用程序之间的会话
OSI参考模型各层功能
7.应用层 6.表示层
表示层
关心的是所传输的数据的表现方式，它的语法 和语义。
5.会话层 4.传输层 3.网络层
表示层提供一个可供应用层选择的服务的集合，使得应用
层可以根据这些服务功能解释数据的含义，它如同应用程序和
路由器C
OSI参考模型分层原则
7.应用层 6.表示层 5.会话层 4.传输层 3.网络层 2.数据链路层 1.物理层
OSI参考模型
协议的主要目的是将异构系统互联与互通
A公司
使用统一的通信模型 方可进行互相通信
B公司
C公司
OSI参考模型分层原则
7.应用层 6.表示层 5.会话层 4.传输层 3.网络层 2.数据链路层 1.物理层
2.数据链路层
主机A
主机B
1.物理层
OSI参考模型
网路层负责选择一条路径将数据传送到目的端
OSI参考模型各层功能
7.应用层 6.表示层
传输层
在两个节点之间通信链路已建立的基础上，实现 节点间端到端的传输。
网络体系结构与网络协议
➢ 在物理层提供的服务基础上，数据链路层在 通信的实体间建立数据链路连接； ➢ 传输以“帧”为单位的数据包； ➢ 采用差错控制与流量控制方法，使有差错的 物理线路变成无差错的数据链路。
2020/9/7
16
(3) 网络层的主要功能
➢ 分组传送数据报，数据传输单元是分组 （Pocket） ➢ 通过路由选择算法为分组通过通信子网选 择最适当的路径； ➢ 实现拥塞控制、网络互连等功能。
➢ 负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保 点到点传输不中断； ➢ 管理数据交换。
(6) 表示层的主要功能 ➢ 用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方 式； ➢ 数据格式变换； ➢ 数据加密与解密； ➢ 数据压缩与恢复。
2020/9/7
19
(7) 应用层的主要功能:
➢ 为应用程序提供了网络服务; ➢ 应用层需要识别并保证通信对方的可用性，使 得协同工作的应用程序之间的同步; ➢ 建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机 制。
2020/9/7
17
(4) 传输层的主要功能：
➢ 向用户提供可靠端到端（end-to-end）的 服务；
➢ 处理数据包错误、数据包次序，以及其他一 些关键传输问题；
➢ 以字节为单位 ➢ 传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，
是计算机通信体系结构中关键的一层。
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(5) 会话层的主要功能
2020/9/7
12
(4) 接口（interface）
接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点; 同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口， 低层向高层通过接口提供服务;
图 2-2 接口示意图
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层次结构研究方法的优点
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(3) 网络层的主要功能
➢ 分组传送数据报，数据传输单元是分组 （Pocket） ➢ 通过路由选择算法为分组通过通信子网选 择最适当的路径； ➢ 实现拥塞控制、网络互连等功能。
➢ 负责维护两个结点之间的传输链接，以便确保 点到点传输不中断； ➢ 管理数据交换。
(6) 表示层的主要功能 ➢ 用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方 式； ➢ 数据格式变换； ➢ 数据加密与解密； ➢ 数据压缩与恢复。
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(7) 应用层的主要功能:
➢ 为应用程序提供了网络服务; ➢ 应用层需要识别并保证通信对方的可用性，使 得协同工作的应用程序之间的同步; ➢ 建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机 制。
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17
(4) 传输层的主要功能：
➢ 向用户提供可靠端到端（end-to-end）的 服务；
➢ 处理数据包错误、数据包次序，以及其他一 些关键传输问题；
➢ 以字节为单位 ➢ 传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，
是计算机通信体系结构中关键的一层。
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(5) 会话层的主要功能
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(4) 接口（interface）
接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点; 同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口， 低层向高层通过接口提供服务;
图 2-2 接口示意图
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层次结构研究方法的优点
通信网的体系结构ppt课件
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11 现代通信网技术
§2.2 OSI参考模型
TIU-T同时也公布了关于OSI体系结构的技术文件，在X.200～X.290 中公布了关于OSI/RM和OSI各层的协议。这两个标准化组织公布的技术 文件虽然编号不同，但内容是完全一致的。
OSI是一个开放系统互连模型，所谓开放系统互连，是指按照这个标 准设计和建成的计算机网络系统可以互相连接。
5. 会话层(Session Layer)
会话层主要控制用户间的会话。会话是指用户与用户的连接，会话 可以使一个用户登录到一个远程分时系统或者在两台机器之间传送文 件。这一层的功能是：把会话地址变成它的传送地址，会话连接的建 立和终止，会话连接的控制，会话连接的同步。
6. 表示层(Presentation Layer)
8. 协议可以对通信实体提供各种服务，例如优先权、服务等级及安全
通信协议的基本功能的实现在通信网的设计和开发中具有举足轻 重的作用。
9
9 现代通信网技术
§2.2 OSI
2.2.1 OSI参考模型的层次和功能
通信网的协议十分繁杂，涉及面很广，因此在制定协议时经常采用 的方法是分层次法：即把整个协议分成若干个层次，这些层次之间既 是互相独立的，又是互相联系的。独立是指各层协议各自完成自己的 功能，当其中的一层协议发生变化时，对其它层次不发生影响。联系 是指下一层为上一层提供服务，上一层对下一层存在依赖关系。
(1)通信子网只能接收一定长度的数据块，例如ATM网络的数据单元的长 度固定为53个字节，以太网传送的数据单元最大长度为1526字节， 为了有效地实现数据通过网络传送，必须对数据流进行分段，便于
(2) 对长度较小的协议数据单元进行差错控制可以更加有效，利用较小 的数据单元，当需要重传时，只需重传较少的比特数。
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《计算机网络》
.
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计算机技术中的协议举例
（1）C语言中定义的某一种结构类型： 该结构中的所规定的各种数据类型，例如整型、实型、字 符型、语法;以及编程人员遵循、CPU执行(同步)、等等；
（2）数据库中某一记录的类型等； （3）计算机组成原理中的CPU工作过程：
地址信号、控制信号（读、写）、数据信号，各种信号的 宽度等等； （4）A/D采集数据。
《计算机网络》
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2. 层次（layer）
层次是人们对复杂问题处理的基本方法； 将总体要实现的很多功能分配在不同层次中； 对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定； 不同的系统分成相同的层次； 不同系统的最低层之间存在着“物理”通信； 不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信； 对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定； 高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务的具体 实现方法。
《计算机网络》
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2.1 网络体系结构的基本概念
2.1.1 网络协议的概念 2.1.2 协议、层次、接口与体系结构的概念 2.1.3 网络体系结构的研究方法
《计算机网络》
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2.1.1 网络协议的概念
网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准； 网络协议的三要素： 语义（做什么What） 、语法（怎么做How）与时序（什么时候做When）； 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 (具体来讲：用于解释比特流的每一部分的意义）； 语法：语法是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据 出现的顺序的意义（简而言之：数据与控制信息的结构或格 式 ）； 时序（或同步）：事件实现顺序的详细说明
《计算机网络》
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Protocol Hierarchies （层次举例）
The philosopher-translator-secretary architecture.
《计算机网络》
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生活中的协议举例： 练习本的封面格式及其所填写的内容的示例
（1）整个封面格式类似网络协议中的“语法”； （2）封面格式中所填写的内容类似网络协议中的“语义”； （3）学生和教师之间遵守这种格式的填写规则就是网络协议中
的“时序”或“同步”的关系（生活中的言行一致也是一种同 步）。
《计算机网络》
（2）课表中的中所填写的内容类似网络协议中“语义”: 例如计算机网络课程名、教学周的时间范围为8~18周，教学地点 在4-204，及任课教师陈端荣；
（3）学生和教师之间遵守教务处这种格式的填写规则就是网络协议 中的“时序”或“同步”的关系，例如，在星期四的晚上9~11
节课在4号楼204教室上计算机网络课程。
《计算机网络》
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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。
阅读信件
信件投递 信件分拣
分发邮件 邮件拆包
转送邮局 接收邮包
《计算机网络》
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2.1.2 协议、层次、接口与体系结构的Hale Waihona Puke 念计算机网络的四个重要的概念
1. 协议（protocol） 2. 层次（layer） 3. 接口（interface） 4. 体系结构（architecture）
《计算机网络》
《计算机网络》
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为什么要研究网络协议？( 协议、层次、接口与体系结构 ) 实际邮政系统信件发送、接收过程示意图
书写信件 贴邮票 送邮箱
收集信件 盖邮戳 信件分拣
信件打包 送运输部门
路由选择 运输
发信者 通信者活动
收信者 通信者活动
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
（4-208） 马传香
多媒体技术 （8~18周） （4-308）
蔡建宏
计算机网络 （8~18周） （4-204）
陈端荣
《计算机网络》
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生活中的协议举例： 课程表的格式及其所填写的内容的示例解释：
（1）整个课表的格式类似网络协议中“语法”: 例如星期一~五，上午、下午、晚上的1~11所表示的含义、课程 名、教学周的时间范围，教学楼及教室，任课教师等在课表中 的位置属于语法；
游兰
编译原理 （10~18周）
（4-103） 陈南平
编译原理 （9~18周） （4-403）
陈南平
图形学 （10~18周）
（4-208） 马传香
编译原理 （9~18周） （4-403）
陈南平
计算机网络 （8~18周） （4-608）
陈端荣
专业英语 （8~17周） （4-108）
游兰
图形学 （10~18周）
第2章
网络体系结构与网络协议
(1—--63----107---128 )
第 2 章网络体系结构与网络协议 学习内容
2.1 网络体系结构的基本概念 2.2 OSI参考模型 2.3 TCP/IP参考模型 2.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较 2.5 一种建议的参考模型 2.6 进一步理解：计算机网络的体系结构（Page63）
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1. 协议（protocol）
协议是一种通信规则、约定与标准（是一种来自于外交的术语）；
生活中的协议举例： （1）邮件信封的书写格式：
收信人地址、收信人的邮政编码、收信人姓名 寄信人地址、寄信人的邮政编码、寄信人姓名 （2）人民币：某一时代发行的各种 元、角、分的格式，并且被使用者认可 （各种防伪标记、面值大小等等），发行者与使用者认可就是同步、时 序； （3）火车票的格式：起止点、车次、时间、座位、票面金额； （4）汽车、自行车、行人遵守的交通规则：红绿灯、靠右行等等； （5）各种填写格式与内容：考试卷的卷首、练习本的封面、课程表。 盲人摸象:没有遵循协议
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生活中的协议举例：湖北大学教务处给数计学院某年级计算机科学与技术专业制定 的课程表作为示例，用网络协议中的三要素“语法”、“语义”、“时序”或“同 步”之间的关系说明教务处、教师与学生如何在教学实施过程中执行。
上
1
午 2
3
4
下
5
午 6
7
8
晚
9
上
10
11
一
二
三
四
五
专业英语 （8~17周） （4-508）