网络体系结构专项介绍
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数据报方式的特点 ➢由于包的传输没有延迟，实时性好 ； ➢数据报方式每个分组都应携带着足够的地址信息 ，寻找 路由灵活 ； ➢分组本身信息量花销大 ； ➢分组走了不同的路径 ； ➢各分组到达目的端的时间可能不按序，所以在目的端要进 行排序 ； ➢一般在数据信息量比较少时使用数据报方式，可以提高传 输效率 。
网络各层的功能
虚电路方式的特点：
➢ 分组按序到达； ➢ 分组携带信息少； ➢ 主机的多个进程可以进行多次呼叫，形成多条虚电路，
如 VC1 和 VC2； ➢ 多条虚电路在某些段可以使用同一条链路，这种功能称
为多路复用 ； ➢ 虚电路方式的缺点是虚呼叫需要连接的建立与断连的时
间。
网络各层的功能
虚电路和数据报的比较：
1类协议：基于错误恢复类，面向B类子网。 2类协议：多路复用类，面向A类子网。 3类协议：错误恢复类和多路复用类，面向B类子网。 4类协议：错误检测和恢复类，面向C类子网。
五、高层协议
网络各层的功能
（1） 会话层 会话是在应用进程之间交换信息而按一定规则建立起来的一个 暂时联系 。 会话层通过对两个会话用户间的数据流进行方向的控制。 并且通过增强传输数据流的结构性的手段提供服务 。
网络各层的功能
（3）路由选择
在网络中，端结点之间的数据传输可以选择多条路径。 网络层如何为分组的存储转发选择一条较好的路径称路由选择 。 路由选择对网络的传输性能及质ຫໍສະໝຸດ Baidu有着极大的影响 。
路由选择的关键是网络中必须有一个比较好的路由选择 算法 ；
路由选择的算法主要可以分为两大类： 自适应式（动态变化的） 非自适应式（静态不变的） 非自适应式的算法其路由基本上都是固定的，路由不随网络上的 现行状态变化 自适应的算法其路由随网络的状况随时进行调整
网络各层的功能
（2）网络层的服务
网络层向传输层提供服务 两种服务方式： 面向连接和无连接 网络层的功能和作用是在通信端结点之间可靠地传输分 组 面向连接的服务－虚电路 无连接的服务－数据报
网络各层的功能
1）数据报服务
把报文分成包后，各个包可以分别寻找不同的路由，通过不同的链 路到达目的端 。
网络各层的功能
网络各层的功能
2）虚电路服务
• 在传输前，发送端先进行虚呼叫 (VC)，与接收端进行虚电路的建立 。 • 虚电路建好后，把报文的所有分组按照分组序号顺序发往目的端，由
中间结点进行存储转发 。 • 到达目的结点后，重新组装报文送给主机 。
这里有两条虚电路 VC1和VC2。当然 还可以有多条，每 一条都可以单独传 输一路信息。从图 可见，在H2和H3 之间进行了多路复 用。
（2）表示层
网络上不同的计算机对数据信息有不同的描述方法 。 表示层试图用一种抽象语法描述信息，以实现不同系统之间 信息表示的统一 。
网络各层的功能
（3）应用层
应用层直接为各种应用服务。应用层是应用进程中与通信有关的 那部分环境空间。在这个空间内，对等的应用实体使用OSI各层提供 的服务交换有意义的信息。应用层的功能是向应用进程提供访问OSI 的手段。OSI在应用层中定义了几个重要的应用层标准，包括虚拟终 端标准VTP，用于不同类型的终端访问网络上不同的主机应用进程； 文件传输、访问和管理标准FTAM，用于不同等系统间能够在网络上 传输文件； 报文处理系统MHS用于对网络上使用非常普遍的电子邮件系统进行标 准化。
网络各层的功能
（4）拥塞控制
信道带宽、结点发送与接收缓冲区、处理机速度等称为网络资源。 一般采取拥塞控制的方法限制网络资源的使用 。 拥塞是因为资源紧缺造成的 。 拥塞是由于进入网络的分组数太多造成的，拥塞的结果最终有可能导致 死锁。 通过拥塞控制，防止出现拥挤和死锁 。 把进入网络分组数看作是负载量 从网络上输出的分组数看作是吞吐量，因有下图：
网络各层的功能
四、传输层
（1）传输层的地位
在网络协议中，传输层是至关重要的一层 。 几乎所有著名的网络体系结构中都留有传输层的一席之地 。 传输层属于资源子网，属于主机范畴。 但从功能来看，传输层是面向通信的 。
传输层的地位如图所示：
网络各层的功能
（2）传输层的作用
网络层的服务并不是很完善的 。 数据报服务的差错控制就是由主机完成 。 为了使通信子网的用户能够得到统一的通信服务，就有必 要设置一个传输层 。 传输层弥补通信子网提供的服务的差异和不足 。 在通信子网提供的服务基础上，利用本身的传输协议，增 加了服务功能，使得对两端的网络用户来说，各通信子网 是透明的 。 链路层使物理链路变成了一条无差错的链路，传输层使得 通信子网变成了一个无差错的网络 。
第二讲 网络体系结构 (2)
网络各层的功能
三、网络层
（1）基本概念
网络层对整个通信子网进行管理和控制 。 网络层考虑如何把端结点的信息通过若干个中间结点正确 传送到另一个端结点。 一般要采用分组交换的方法 。 分组信息究竟通过哪些结点才能较快地传输，这就是路由 选择问题 网络层对网络上传输的信息进行整体的控制，也就是全网 的流量控制。 当某处发生拥塞时要及时加以解决。
网络各层的功能
（3）服务质量
服务是网络中各层向紧邻的上层提供的一组操作。 任何服务都有服务质量问题 。 网络层服务质量最主要的指标就是可靠性，包括是否有分组 丢失、重复、失序、连接及释放的时延等 。 根据不同类型的子网服务质量，OSI将传输协议分为5类：
0类协议：简单类，是面向A型网络服务的。其功能只是 建立一个简单的端到端的传输连接和在数据传输阶段具有将 长数据报文分段传输的功能。该类协议没有差错恢复和将多 条传输连接复用到一条网络连接上的功能。
几个重要的协议
下面介绍的几个协议在网络中是经常使用的，包括物理层、链路 层的、网络层的核传输层的。有些协议是一个多层协议的接口描述。 学习这几个协议的目的一是为在今后实际应用中奠定一个基础；二是 作为学习网络协议的例子，有助于读者更好地学习和理解网络协议的 知识。
（1） RS-232-C （2） HDLC协议 （3） X.25协议 （4） PPP协议 （5） TCP/IP协议 （6） NetBIOS协议
网络各层的功能
虚电路方式的特点：
➢ 分组按序到达； ➢ 分组携带信息少； ➢ 主机的多个进程可以进行多次呼叫，形成多条虚电路，
如 VC1 和 VC2； ➢ 多条虚电路在某些段可以使用同一条链路，这种功能称
为多路复用 ； ➢ 虚电路方式的缺点是虚呼叫需要连接的建立与断连的时
间。
网络各层的功能
虚电路和数据报的比较：
1类协议：基于错误恢复类，面向B类子网。 2类协议：多路复用类，面向A类子网。 3类协议：错误恢复类和多路复用类，面向B类子网。 4类协议：错误检测和恢复类，面向C类子网。
五、高层协议
网络各层的功能
（1） 会话层 会话是在应用进程之间交换信息而按一定规则建立起来的一个 暂时联系 。 会话层通过对两个会话用户间的数据流进行方向的控制。 并且通过增强传输数据流的结构性的手段提供服务 。
网络各层的功能
（3）路由选择
在网络中，端结点之间的数据传输可以选择多条路径。 网络层如何为分组的存储转发选择一条较好的路径称路由选择 。 路由选择对网络的传输性能及质ຫໍສະໝຸດ Baidu有着极大的影响 。
路由选择的关键是网络中必须有一个比较好的路由选择 算法 ；
路由选择的算法主要可以分为两大类： 自适应式（动态变化的） 非自适应式（静态不变的） 非自适应式的算法其路由基本上都是固定的，路由不随网络上的 现行状态变化 自适应的算法其路由随网络的状况随时进行调整
网络各层的功能
（2）网络层的服务
网络层向传输层提供服务 两种服务方式： 面向连接和无连接 网络层的功能和作用是在通信端结点之间可靠地传输分 组 面向连接的服务－虚电路 无连接的服务－数据报
网络各层的功能
1）数据报服务
把报文分成包后，各个包可以分别寻找不同的路由，通过不同的链 路到达目的端 。
网络各层的功能
网络各层的功能
2）虚电路服务
• 在传输前，发送端先进行虚呼叫 (VC)，与接收端进行虚电路的建立 。 • 虚电路建好后，把报文的所有分组按照分组序号顺序发往目的端，由
中间结点进行存储转发 。 • 到达目的结点后，重新组装报文送给主机 。
这里有两条虚电路 VC1和VC2。当然 还可以有多条，每 一条都可以单独传 输一路信息。从图 可见，在H2和H3 之间进行了多路复 用。
（2）表示层
网络上不同的计算机对数据信息有不同的描述方法 。 表示层试图用一种抽象语法描述信息，以实现不同系统之间 信息表示的统一 。
网络各层的功能
（3）应用层
应用层直接为各种应用服务。应用层是应用进程中与通信有关的 那部分环境空间。在这个空间内，对等的应用实体使用OSI各层提供 的服务交换有意义的信息。应用层的功能是向应用进程提供访问OSI 的手段。OSI在应用层中定义了几个重要的应用层标准，包括虚拟终 端标准VTP，用于不同类型的终端访问网络上不同的主机应用进程； 文件传输、访问和管理标准FTAM，用于不同等系统间能够在网络上 传输文件； 报文处理系统MHS用于对网络上使用非常普遍的电子邮件系统进行标 准化。
网络各层的功能
（4）拥塞控制
信道带宽、结点发送与接收缓冲区、处理机速度等称为网络资源。 一般采取拥塞控制的方法限制网络资源的使用 。 拥塞是因为资源紧缺造成的 。 拥塞是由于进入网络的分组数太多造成的，拥塞的结果最终有可能导致 死锁。 通过拥塞控制，防止出现拥挤和死锁 。 把进入网络分组数看作是负载量 从网络上输出的分组数看作是吞吐量，因有下图：
网络各层的功能
四、传输层
（1）传输层的地位
在网络协议中，传输层是至关重要的一层 。 几乎所有著名的网络体系结构中都留有传输层的一席之地 。 传输层属于资源子网，属于主机范畴。 但从功能来看，传输层是面向通信的 。
传输层的地位如图所示：
网络各层的功能
（2）传输层的作用
网络层的服务并不是很完善的 。 数据报服务的差错控制就是由主机完成 。 为了使通信子网的用户能够得到统一的通信服务，就有必 要设置一个传输层 。 传输层弥补通信子网提供的服务的差异和不足 。 在通信子网提供的服务基础上，利用本身的传输协议，增 加了服务功能，使得对两端的网络用户来说，各通信子网 是透明的 。 链路层使物理链路变成了一条无差错的链路，传输层使得 通信子网变成了一个无差错的网络 。
第二讲 网络体系结构 (2)
网络各层的功能
三、网络层
（1）基本概念
网络层对整个通信子网进行管理和控制 。 网络层考虑如何把端结点的信息通过若干个中间结点正确 传送到另一个端结点。 一般要采用分组交换的方法 。 分组信息究竟通过哪些结点才能较快地传输，这就是路由 选择问题 网络层对网络上传输的信息进行整体的控制，也就是全网 的流量控制。 当某处发生拥塞时要及时加以解决。
网络各层的功能
（3）服务质量
服务是网络中各层向紧邻的上层提供的一组操作。 任何服务都有服务质量问题 。 网络层服务质量最主要的指标就是可靠性，包括是否有分组 丢失、重复、失序、连接及释放的时延等 。 根据不同类型的子网服务质量，OSI将传输协议分为5类：
0类协议：简单类，是面向A型网络服务的。其功能只是 建立一个简单的端到端的传输连接和在数据传输阶段具有将 长数据报文分段传输的功能。该类协议没有差错恢复和将多 条传输连接复用到一条网络连接上的功能。
几个重要的协议
下面介绍的几个协议在网络中是经常使用的，包括物理层、链路 层的、网络层的核传输层的。有些协议是一个多层协议的接口描述。 学习这几个协议的目的一是为在今后实际应用中奠定一个基础；二是 作为学习网络协议的例子，有助于读者更好地学习和理解网络协议的 知识。
（1） RS-232-C （2） HDLC协议 （3） X.25协议 （4） PPP协议 （5） TCP/IP协议 （6） NetBIOS协议