网络体系结构及网络协议

合集下载

网络体系结构及协议

网络体系结构及协议

问题亟待解决,向IPv6过渡成为必然趋势。
02
网络安全性问题
随着网络攻击手段不断升级,现有网络体系结构在安全性方面存在诸多
漏洞,如DDoS攻击、网络钓鱼等,需要加强安全防护。
03
网络可扩展性问题
现有网络体系结构在面对大规模数据传输和海量设备连接时,存在可扩
展性不足的问题,难以满足未来物联网、5G等应用场景的需求。
02
ICMP(互联网控制 消息协议)
用于在IP主机和路由器之间传递 控制消息,如网络不可达、超时 等。
03
IGMP(互联网组管 理协议)
用于IPv4网络中的多播组成员资 格管理。
数据链路层和物理层协议
数据链路层协议
如Ethernet、PPP等,负责将数据封装成 帧进行传输,并提供错误检测和流量控 制等功能。
内容过滤
检查数据包内容,拦截恶意代码、垃圾邮件等不良信息。
防火墙原理及功能介绍
日志记录
记录网络访问和数据传输情况,便于审计和 故障排查。
VPN支持
提供虚拟专用网络功能,保障远程访问的安 全性。
典型防火墙配置案例分析
案例一
小型企业网络防火墙配置
配置目标
保护内部网络免受外部攻击,限制员工上网行为。
典型防火墙配置案例分析
协议作用
网络协议是网络通信的基础,它使得 不同厂商生产的计算机和网络设备能 够相互通信,实现网络资源的共享和 信息的交换。
协议层次结构划分
OSI七层模型
01
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应
用层。
TCP/IP四层模型
02
网络接口层、网络层、传输层、应用层。
五层模型
03

网络体系结构及网络协议课件

网络体系结构及网络协议课件
网络体系结构及网络协议 课件
目 录
• 网络体系结构概述 • OSI模型 • TCP/IP模型 • 网络协议详解 • 网络安全与协议 • 未来网络体系结构展望
01 网络体系结构概述
什么是网络体系结构
总结词
网络体系结构是计算机网络中各层功 能及其相互关系的集合,定义了网络 中数据传输和通信的规则。
DNS协议
总结词
域名系统,将域名转换为IP地址。
详细描述
DNS协议是互联网上用于将域名转换为IP地址的一种分布式数据库系统。通过DNS协议,用户可以在 浏览器中输入域名,而不是IP地址,来访问网站。DNS协议将域名解析为相应的IP地址,以便计算机 能够相互通信。
FTP协议
总结词
文件传输协议,用于在网络上传输文件。
远程办公 企业通过SSH协议建立安全的远程登 录通道,保证远程办公数据的安全性。
域名系统(DNS) DNS通过DNSSEC协议提供安全可靠 的域名解析服务,保护用户免受DNS 欺骗攻击。
06 未来网络体系结构展望
软件定义网络(SDN)
总结词
软件定义网络是一种新型网络体系结构,通过将网络控制与 转发分离,实现网络资源的灵活管理和调度。
DNSSEC协议
DNSSEC协议是一种DNS安全扩展协议,可以为DNS查询提供数据完 整性和源认证等安全保护。
网络安全协议的应用场景
电子商务 电子商务网站通过SSL/TLS协议对用户 提交的敏感信息进行加密传输,保证交
易数据的安全性。 虚拟专用网络(VPN) VPN通过IPsec协议建立安全的网络 连接,保护数据传输的安全性。
应用层
直接为用户提供服务,如文件传输、电子邮件和网页 浏览等。
表示层

网络协议及网络体系结构

网络协议及网络体系结构

36
3.2.4 TCP/IP参考模型

IP协议由四个协议组成

ARP协议,地址解析协议

将IP地址转换为底层物理地址(如:局域网中的MAC地址)



RARP协议,逆地址解析协议 将底层物理地址转换为IP地址 ICMP协议,因特网控制报文协议 允许主机或路由器报告差错情况和提供异常报告 IGMP协议,因特网组管理协议 在多播情况下使用

走哪条路可以到达
25
3.2.3 OSI参考模型

传输层

负责将完整的报文进行源到目的(端到端)的交付 起着可靠传输的作用

端到端的错误检查和错误恢复 在重组过程中请求出错或丢失的数据重传等等

如何保证数据不丢失?
26
3.2.3 OSI参考模型

会话层

允许不同机器上的用户之间建立会话 负责建立和断开通信连接(数据流动的逻辑通路)

使不同厂商的设备、不同的CPU以及不同的操作系 统组成的计算机之间实现通信
3
3.2.1 网络协议概念

哪里有通信,哪里就有协议

自然社会、机器社会
4
3.2.1 网络协议概念
2. 网络协议的三要素
表示格式
表示含义 及动作
表示次序
5
3.2.1 网络协议概念

协议的三要素

举例: A要打电话给B,首先A拨通B的电话号码,对 方电话振铃,B拿起电话,然后A和B开始通话。通话 完毕后,双方挂断电话
第3章 网络与网络应用协议
3.1 计算机网络概述 3.2 网络协议及网络体系结构 3.3 应用层协议1:DNS域名服务器 3.4 应用层协议2:TELNET、FTP、SMTP 3.5 应用层协议3:万维网WWW

网络体系结构与协议

网络体系结构与协议

网络体系结构与协议一、OSI/RM模型OSI/RM是ISO在网络通信方面所定义的开放系统互连模型,1978 ISO(国际化标准组织)定义了这样一个开放协议标准。

有了这个开放的模型,各网络设备厂商就可以遵照共同的标准来开发网络产品,最终实现彼此兼容。

整个OSI/RM模型共分7层,从下往上分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,如图1所示。

当接受数据时,数据是自下而上传输;当发送数据时,数据是自上而下传输。

下面简要介绍这几个层次。

(1)物理层这是整个OSI参考模型的最低层,它的任务就是提供网络的物理连接。

所以,物理层是建立在物理介质上(而不是逻辑上的协议和会话),它提供的是机械和电气接口。

主要包括电缆、物理端口和附属设备,如双绞线、同轴电缆、接线设备(如网卡等)、RJ-45接口、串口和并口等在网络中都是工作在这个层次的。

物理层提供的服务包括:物理连接、物理服务数据单元顺序化(接收物理实体收到的比特顺序,与发送物理实体所发送的比特顺序相同)和数据电路标识。

(2)数据链路层数据链路层是建立在物理传输能力的基础上,以帧为单位传输数据,它的主要任务就是进行数据封装和数据链接的建立。

封装的数据信息中,地址段含有发送节点和接收节点的地址,控制段用来表示数格连接帧的类型,数据段包含实际要传输的数据,差错控制段用来检测传输中帧出现的错误。

数据链路层可使用的协议有SLIP、PPP、X25和帧中继等。

常见的集线器和低档的交换机网络设备都是工作在这个层次上,Modem之类的拨号设备也是。

工作在这个层次上的交换机俗称“第二层交换机”。

具体讲,数据链路层的功能包括:数据链路连接的建立与释放、构成数据链路数据单元、数据链路连接的分裂、定界与同步、顺序和流量控制和差错的检测和恢复等方面。

(3)网络层网络层属于OSI中的较高层次了,从它的名字可以看出,它解决的是网络与网络之间,即网际的通信问题,而不是同一网段内部的事。

网络体系结构与网络协议

网络体系结构与网络协议

网络体系结构与网络协议网络体系结构与网络协议是网络技术中两个最基本的概念。

本章将从层次、服务与协议的基本概念出发,对OSI参考模型、TCP/IP 协议与参考模型,以及网络协议标准化与制定国际标准的组织进行介绍。

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。

计算机网络的四个重要的概念➢协议(protocol)➢层次(layer)➢接口(interface)➢体系结构(architecture)计算机网络是由多个互联的结点组成的,结点之间需要不断地交换数据与控制信息。

要做到有条不紊地交换数据,每个结点都必须遵守一些事先约定好的规则。

一个协议就是一组控制数据通信的规则。

这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序。

哲学家-翻译-秘书结构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、语法与时序:➢语义:用于解释比特流的每一部分的意义;➢--表示做什么➢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;➢--表示要怎么做➢时序:事件实现顺序的详细说明。

➢--表示什么时候做社会上存在的邮政系统协议(Protocol)●协议是一种通信规约。

●为了保证计算机网络中大量计算机之间要有条不紊地交换数据,必须制定一系列的通信协议。

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。

计算机网络技术计算机网络体系结构与协议

计算机网络技术计算机网络体系结构与协议

计算机网络技术计算机网络体系结构与协议计算机网络技术: 计算机网络体系结构与协议计算机网络技术是现代社会不可或缺的一部分,它推动着信息交流和全球化。

计算机网络体系结构和协议是构建计算机网络的基础。

本文将介绍计算机网络体系结构的三层模型和常见的网络协议。

一、计算机网络体系结构计算机网络体系结构是指计算机网络中不同层次的组织和协调关系。

最常见的计算机网络体系结构是OSI(开放式系统互联)参考模型和TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)模型。

1. OSI参考模型OSI参考模型是计算机网络体系结构的一种标准化框架,它将计算机网络划分为七个层次:(1)物理层:负责传输物理位,控制硬件设备之间的电信号传输。

(2)数据链路层:将物理传输的数据分组组装成帧,并提供错误检测和纠正。

(3)网络层:负责在网络中寻找最佳路径,并进行路由和转发。

(4)传输层:提供端到端的可靠数据传输,并进行流量控制和拥塞控制。

(5)会话层:负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。

(6)表示层:处理数据的格式,进行数据压缩和加密。

(7)应用层:提供应用程序之间的通信,并实现特定协议的功能。

2. TCP/IP模型TCP/IP模型是互联网通信协议族的基础,它将计算机网络划分为四个层次:(1)网络接口层:与物理网络硬件交互,提供数据链路和物理地址。

(2)网络层:进行源到目的地的传输,提供IP地址和路由功能。

(3)传输层:提供端到端的数据传输,包括TCP和UDP。

(4)应用层:实现特定的网络应用,包括HTTP、FTP、SMTP等。

二、常见的网络协议网络协议是计算机网络中进行通信和数据交换的规则和标准。

下面介绍几个常见的网络协议。

1. HTTP(超文本传输协议)HTTP是一种用于传输超文本的协议,它是Web应用的基础。

通过HTTP,客户端(浏览器)可以向服务器发送请求,并获取服务器返回的数据。

2. FTP(文件传输协议)FTP是一种用于在计算机之间传输文件的协议。

计算机网络的体系结构与协议

计算机网络的体系结构与协议

计算机网络的体系结构与协议计算机网络是现代社会中极为重要的信息交流工具,它通过各种协议和体系结构使得数据能够在不同的计算机之间传输和共享。

本文将介绍计算机网络的体系结构与协议,并探讨其在实际应用中的作用和意义。

一、计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构是指网络中各个功能模块之间的关系和组织方式。

常见的计算机网络体系结构有以下几种:1. 客户端-服务器体系结构客户端-服务器体系结构是一种常见的网络结构,它将网络分为客户端和服务器两个角色。

客户端通过向服务器请求数据或服务来实现与网络的交互,而服务器负责提供相应的数据或服务。

这种体系结构广泛应用于互联网、电子邮件等场景。

2. 对等网络体系结构对等网络体系结构中,网络中的所有节点都能够相互通信和交换数据,没有主从关系。

每个节点既可以充当客户端又可以充当服务器,实现数据的分布式存储和共享。

对等网络体系结构在文件共享、区块链等领域得到了广泛应用。

3. 客户端-服务器与对等混合体系结构客户端-服务器与对等混合体系结构是将客户端-服务器体系结构和对等网络体系结构相结合的一种网络结构。

这种体系结构既具有对等网络的去中心化和高效性,又具备客户端-服务器的可管理性和安全性。

混合体系结构在各种网络应用中都有广泛应用,例如Web服务和即时通讯等。

二、计算机网络的协议协议是指计算机网络中用于实现数据传输和通信的规则和约定。

计算机网络中广泛使用的协议有以下几类:1. 传输层协议传输层协议负责在网络中的两个主机之间提供可靠的数据传输服务。

常见的传输层协议包括传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。

TCP具有可靠性和流量控制等特性,适用于要求数据完整性和顺序的应用,如网页浏览和文件传输。

而UDP则是一种无连接的协议,适用于实时性要求较高的应用,如语音和视频传输。

2. 网络层协议网络层协议负责在不同的计算机网络之间进行数据传输和路由选择。

最常见的网络层协议是互联网协议(IP),它定义了网络节点之间的通信方式和寻址方式。

第三章 计算机网络体系结构与协议

第三章 计算机网络体系结构与协议
将不同的系统分成相同的层次; 在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。
2. 各层次间的关系
网络协议都是按层的方式来组织,如图3-1所示,每一层都能完成 一组特定的、有明确含义的功能,每一层的目的都是向上一层提供 一定的服务,而上一层不需要知道下一层是如何实现服务的。
3. 网络层
网络层的主要任务是:进行路由选择,以确保数据分组从发送端到 达接收端,并在数据分组发生阻塞时进行拥塞控制。
网络层还要解决异构网络的互连问题,以实现数据分组在不同类 型的网络中传输。
网络层协议的代表有:IP、IPX、RIP、OSPF等。
4. 传输层
传输层的主要任务是:为上一层进行通信的两个进程之间提供一个 可靠的端到端服务,使传输层以上的各层不再关心信息传输的问题。 端到端是指:进行相互通信的两个节点不是直接通过传输介质连 接起来的,相互之间有很多交换设备(如路由器)。 传输层从会话层接收数据,形成报文(Message),并且在必要时 将其分成若干个分组,然后交给网络层进行传输。 传输层协议的代表有:TCP、UDP、SPX等。
(3)传输层
与OSI参考模型的传输层类似,TCP/IP参考模型的传输层的主要功 能是:使发送方主机和接收方主机上的对等实体可以进行会话。 在传输层上定义了以下两个端到端的协议:传输控制协议(TCP) 和用户数据报协议(UDP)。 TCP是一个面向连接的可靠传输协议,而UDP是一个面向无连接 的不可靠传输协议。
图3-2 对等实体间通信示意图
3. 层次间的关系举例
具体实例请参照教材P46学习。

计算机网络体系结构及协议

计算机网络体系结构及协议

计算机网络体系结构及协议计算机网络是指将多台计算机通过通信线路连接在一起,形成一个互相连接的网络系统。

在计算机网络中,体系结构和协议是非常重要的概念。

本文将介绍计算机网络的体系结构和协议,并深入探讨它们在计算机网络中的作用和重要性。

一、计算机网络体系结构计算机网络体系结构是计算机网络的基本架构,分为两个层次:OSI七层参考模型和TCP/IP参考模型。

下面将对这两个模型进行详细介绍。

1. OSI七层参考模型OSI七层参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一种计算机网络通信协议体系结构。

它将计算机网络通信过程分为七个不同的层次,每个层次都有特定的功能和任务。

这七个层次从下到上分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

物理层:负责将比特流传输到物理媒介上,完成数据的物理传输。

数据链路层:负责在直连的两个节点之间传输数据帧。

网络层:负责将数据从源节点传输到目标节点,通过路由选择和拥塞控制等算法实现数据的传输。

传输层:负责建立和维护端到端的连接,并提供可靠的数据传输。

会话层:负责建立、管理和终止不同计算机之间的会话。

表示层:负责数据的格式化、编码和解码,以便不同的计算机之间能够相互理解。

应用层:为用户提供具体的网络应用服务,如文件传输、电子邮件等。

OSI七层参考模型将计算机网络通信过程划分为多个层次,各层次之间相互独立,可以独立进行升级和维护,提高了网络的可靠性和灵活性。

2. TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是互联网基于传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)开发的一种通信协议体系结构。

它将计算机网络通信过程分为四个层次,分别是:网络接口层、网络层、传输层和应用层。

网络接口层:负责将数据从主机传输到网络。

网络层:负责将数据从源主机传输到目标主机,通过IP协议实现数据的传输。

传输层:负责提供端到端的数据传输服务,包括TCP协议和UDP协议。

应用层:为用户提供具体的网络应用服务,如HTTP、FTP等。

计算机网络的协议与体系结构

计算机网络的协议与体系结构

计算机网络的协议与体系结构一、引言二、协议的定义协议是指在网络通信过程中,各网络节点之间遵循的规则和约定。

它定义了数据的传输格式、错误处理、权限控制等内容,确保网络上的各个节点可以正确交换信息。

协议分为物理层、链路层、网络层、传输层、应用层等不同层次,每一层都有相应的协议。

三、体系结构1.OSI参考模型OSI(Open System Interconnection)参考模型是国际标准化组织(ISO)提出的一种协议体系结构,将计算机网络的功能划分为七个层次。

从底层到顶层依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

这七层模型的目的是确定不同层次之间的接口和协议规范,使不同的计算机和设备可以互联互通。

2.TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是目前互联网最常用的协议体系结构,它由美国国防高级研究计划局(ARPA)开发,并在全球范围内广泛应用。

TCP/IP参考模型将功能划分为四个层次,分别是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。

这个模型的特点是简单实用,适用于不同的物理网络和操作系统。

四、协议的分类1.物理层协议物理层协议定义了传输介质、数据的编码格式、电压信号等,确保数据能够通过物理线路传输。

常见的物理层协议有以太网、Wi-Fi、蓝牙等。

2.数据链路层协议数据链路层协议用于解决在物理链路上传输数据过程中出现的错误和碎片问题。

数据链路层协议还负责数据的传输流控制和错误检测。

常见的数据链路层协议有以太网协议、PPP协议等。

3.网络层协议网络层协议主要负责进行数据的路由选择和数据包转发。

它决定了数据从源主机传输到目的主机的路径。

常见的网络层协议有IP协议、ICMP协议等。

4.传输层协议传输层协议主要负责在源主机和目的主机之间建立可靠的数据传输连接。

它提供了面向连接的可靠传输和无连接的不可靠传输。

常见的传输层协议有TCP协议、UDP协议等。

5.应用层协议应用层协议是计算机网络中最高层的协议,它定义了不同应用程序之间的通信规则。

计算机网络中的网络协议与体系结构

计算机网络中的网络协议与体系结构

计算机网络中的网络协议与体系结构计算机网络是信息交流和资源共享的重要基础设施,它的运行依赖于各种网络协议和体系结构。

本文将探讨计算机网络中的网络协议和体系结构的定义和功能,以及常见的几种网络协议和体系结构。

一、网络协议的定义和功能网络协议是计算机网络中用于实现主机之间通信的规则和约定。

它定义了数据交换的格式、传输速率、错误检测和纠正等细节,确保计算机网络的正确和可靠运行。

网络协议的功能主要包括以下几个方面:1. 数据格式:协议定义了数据的组织方式和传输格式,使得数据能够被正确地发送和接收。

2. 数据传输:协议规定了数据传输的方式和机制,包括数据的分割、传输顺序和流控制等。

3. 错误处理:协议定义了错误检测和纠正的方法,确保数据在传输过程中的完整性和可靠性。

4. 网络管理:协议提供了网络管理和监控的机制,包括地址分配、路由选择和带宽分配等。

5. 安全性保障:协议规定了数据的加密和认证等安全机制,确保网络的安全和可信。

二、常见的网络协议1. TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网的基本协议,它由两个部分组成:传输控制协议(TCP)和网络互连协议(IP)。

TCP负责数据的可靠传输,将数据分割成小的数据包,并进行排序和重组;IP负责数据的路由和寻址,将数据包从源主机发送到目标主机。

2. HTTP协议HTTP协议(超文本传输协议)是用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本的协议。

它定义了浏览器如何请求Web页面,服务器如何响应请求,并规定了数据的传输格式和响应状态码等细节。

3. FTP协议FTP协议(文件传输协议)用于在网络上进行文件的传输和共享。

它定义了客户端如何连接到服务器,进行文件的上传和下载操作,并提供了身份验证和文件权限控制等功能。

4. SMTP协议SMTP协议(简单邮件传输协议)是用于在网络中传输电子邮件的协议。

它定义了电子邮件的格式和传输方式,包括邮件的发送、接收和中转等操作。

三、网络体系结构网络体系结构是指计算机网络中的组织结构和层次方式。

网络体系结构与协议

网络体系结构与协议

网络体系结构与协议随着互联网的迅猛发展,网络体系结构和协议成为了支撑互联网运行的重要基础。

网络体系结构是指互联网中各种计算机网络之间的组织结构和关系,而协议则是指计算机网络中数据传输和通信所遵循的规则和标准。

本文将详细介绍网络体系结构和协议的概念、类型以及其在互联网中的重要性。

一、网络体系结构的概念和类型1.1 网络体系结构的概念网络体系结构是指不同计算机网络之间的组织结构和关系。

它定义了互联网中信息的传输路径、计算机之间的连接方式以及数据传输的工作方式。

网络体系结构主要包括两个关键要素:网络拓扑结构和网络协议。

1.2 网络体系结构的类型根据互联网中各种计算机网络的组织方式和关系不同,网络体系结构可以分为以下几种类型:1.2.1 集线式体系结构(Bus Architecture)集线式体系结构是最简单的一种网络结构,所有计算机都通过一条集线器连接在一根中央线上。

数据传输时,需要将数据从源计算机发送到中央线上,然后被所有计算机接收。

集线式体系结构简单易建设,但存在传输冲突和容错能力较差的问题。

1.2.2 星型体系结构(Star Architecture)星型体系结构是一种中央控制的网络结构,所有计算机都与一个中央交换机相连。

数据传输时,通过中央交换机进行路由选择,将数据从源计算机传输到目标计算机。

星型体系结构具有高容错性和灵活性,但对于中央交换机的性能要求较高。

1.2.3 环型体系结构(Ring Architecture)环型体系结构是一种将计算机连接成一个闭环的网络结构。

数据传输时,通过环上的节点依次传递,直到达到目标计算机。

环型体系结构具有较好的容错性和可扩展性,但对于节点故障会对整个网络产生影响。

1.2.4 树型体系结构(Tree Architecture)树型体系结构是一种层次结构的网络结构,类似于自然界中的树。

数据传输时,通过根节点到达目标节点的路径是唯一的。

树型体系结构具有良好的路由选择和扩展性,但对于根节点的性能要求较高。

网络体系结构及协议

网络体系结构及协议
23
3.3.2 数据链路控制协议举例---HDLC
标志 F 01111110 地址 A 8位 控制 C 8位 信息 I N位 帧校验序列 FCS 16 位 标志 F 01111110
图 3-4
HDLC 的帧结构
(1)标志字段(F) (2)地址字段(A)标志 (3)控制字段(C)字 (4)信息字段(I)信 (5)帧校验序列字段(FCS)息字段(I)段(F)
表示层协议
表示层
6-5接口 会话层协议
表示层
6-5接口
会话层
5-4接口 传输层协议
会话层
5-4接口
传输层
4-3接口 网络层协议
传输层 网络层
数据链路层协议 3-2接口 网络层协议 数据链路层协议 4-3接口
网络层
3-2接口
网络层
3-2接口
数据链路层
2-1接口 物理层协议
数据链路层
2-1接口
数据链路层
3
3.1.1 协议及体系结构
1.网络协议 网络中的计算机与终端间要想正确的传送信 息和数据,必须在数据传输的顺序、数据的格式 及内容等方面有一个约定或规则,这种约定或规 则称做协议。网络协议主要有三个组成部分: (1)语法 (2)语义 (3)时序 协议实质上是网络通信时所使用的一种语言。
4
2.网络的体系结构 计算机网络是一个十分复杂的系统, 其设计需要采用结构化的设计方法。结构化 的设计方法的思想是将一个复杂系统分解为 若干个容易处理的子系统,然后“分而治 之”。分层是系统分解的最好方法之一。所 谓网络的体系结构就是计算机网络各层次及 其协议的集合。
28
3.4.2 路由选择 网络节点在收到一个分组后,要确定向下一节点 传送的路径,这就是路由选择。在数据报方式中,网 络节点要为每个分组路由做出选择;而在虚电路方式 中,只需在连接建立时确定路由。 根据对网络环境变化的适应性不同,路由算法可 以分为两大类:静态路由选择算法和动态路由选择算 法。 独立路由选择、集中路由选择和分布路由选择是 三种动态路由选择策略的具体算法。

计算机网络体系结构与协议

计算机网络体系结构与协议

计算机网络体系结构与协议计算机网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和功能划分,它是计算机网络的基础框架。

而协议则是计算机网络中用于实现通信的规则和约定。

本文将探讨计算机网络体系结构与协议的基本概念、分类以及重要协议的作用。

一、计算机网络体系结构的概念计算机网络体系结构是指计算机网络中各个层次之间的关系和功能划分。

通常情况下,计算机网络体系结构可以分为两大类:OSI参考模型和TCP/IP参考模型。

1. OSI参考模型OSI参考模型是国际标准化组织(ISO)为了统一计算机网络的设计而提出的一种体系结构方法。

它将计算机网络通信划分为七个层次:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

每个层次都有自己的功能和任务。

- 物理层:负责传输比特流,以传输数字信号。

- 数据链路层:负责进行节点之间的可靠数据传输。

- 网络层:负责数据在整个网络中的路由和转发。

- 传输层:负责提供端到端的可靠数据传输服务。

- 会话层:负责建立、维护和终止会话连接。

- 表示层:负责数据的格式化、加密和压缩等。

- 应用层:负责为用户提供特定的网络应用服务。

2. TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是互联网所采用的一种网络体系结构,它是由传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)构成的。

TCP/IP参考模型将计算机网络划分为四个层次:网络接口层、网络层、传输层和应用层。

- 网络接口层:负责将数据帧按照特定的协议传输到物理网络上。

- 网络层:负责数据在网络中的路由和转发。

- 传输层:负责提供端到端的可靠数据传输服务。

- 应用层:负责为用户提供特定的网络应用服务。

二、协议的分类协议是计算机网络中用于实现通信的规则和约定。

根据网络体系结构的不同,协议可以分为两种类型:传输层协议和应用层协议。

1. 传输层协议传输层协议位于网络体系结构的传输层,负责提供端到端的可靠数据传输服务。

常见的传输层协议有TCP和UDP。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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
社会上存在的邮政系统
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
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
2.1.2 协议、层次、接口与体系结构的概念
层次结构研究方法的优点
• 各层之间相互独立; • 灵活性好; • 各层都可以采用最合适的技术来实现; • 易于实现和维护; • 有利于促进标准化。
2.2 OSI参考模型
2.2.1 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 (Consultative Committee on InternationalTelegraph and Telephone,CCITT ); 国际标准化组织 (Interon ,ISO)。
服务; • 不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通
信。
OSI参考模型的结构
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
传输介质
CCP
网络层 数据链路层 物理层
CCP
网络层 数据链路层 物理层
传输介质
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
传输介质
设备A
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。
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
计算机网络的四个重要的概念
• 层次(layer) • 协议(protocol) • 接口(interface) • 体系结构(architecture)
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
• 一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂的协 议集;
• 网络协议是按层次结构来组织的; • 网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结
构; • 网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精
确的定义; • 体系结构是抽象的,而实现是指能够运行的一些硬件
和软件。
2.1.3 网络体系结构的研究方法
• CCITT与ISO的工作领域是不同的: CCITT 主要是考虑通信标准的制定; ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构。
• 在OSI中 的“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、同样遵循同一标准的 其他任何系统进行通信;
• OSI标准中,采用的是三级抽象: • 体系结构(architecture); • 服务定义(service definition); • 协议说明(protocol specification)。
• OSI参考模型并不是一个标准,而是一个在制定标准时 所使用的概念性的框架。
2.2.2 OSI参考模型的结构
ISO划分七层结构的基本原则
• 网中各结点都具有相同的层次; • 不同结点的同等层具有相同的功能; • 同一结点内相邻层之间通过接口通信; • 每一层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供
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。
2.1 网络体系结构的基本概念
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、语法与时序; • 语义: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; • 时序:事件实现顺序的详细说明。
及接口是具体实现的。
协议说明
OSI标准中的各种协议明确地定义了: • 应该发送什么样的控制信息; • 如何解释这个控制信息。 协议的规程说明具有最严格的约束。
• OSI参考模型只是描述了一些概念,用来协调进程间通 信标准的制定;
• 在OSI的范围内,只有各种的协议是可以被实现的,而 各种产品只有和OSI的协议相一致时才能互连;
• 实现比特流的透明传输,为数据链路层提供数 据传输服务;
• 物理层的数据传输单元是比特。
数据链路层的主要功能:
• 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;
链路
中间结点
链路
设备B
应用层
应用层
表示层
表示层
会话层 传输层 网络层
提供服务
请求服务
网络层
网络层
会话层 传输层 网络层
数据链路层
数据链路层 数据链路层
数据链路层
物理层
物理层
物理通信
物理层
物理层
物理通信
2.2.3 OSI参考模型各层的功能
物理层的主要功能:
• 利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管 理和释放物理连接;
的具体实现方法。
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; • 只要接口条件不变、低层功能不变,低层功能的具
体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。
网络体系结构(network architecture)
相关文档
最新文档