网络体系结构与协议

1、网络体系结构与协议
◆可以这样理解：
网络体系通常采用层次化结构，每一层都建立 在其下层之上，每一层的目的是向其上一层提供一 定的服务，并把服务的具体实现细节对上层屏蔽， 如下图所示。
1、网络体系结构与协议
网络采用层次化结构的优点：
(1) 各层之间相互独立，高层不必关心低层的 实现细节，只要知道低层所提供的服务，以及本 层向上层所提供的服务即可，能真正做到各司其 职。 (2) 易于维护，某个层次实现细节的变化不会 对其他层次产生影响。 (3) 易于实现标准化。
（2)各层的主要功能如下：
① 物理层：提供物理链接。 ② 数据链路层：保证相邻节点上无差错地 传输数据。 ③ 网络层：路由选择。 ④ 传输层：提供可靠的端到端的连接。 ⑤ 会话层：会话管理 。 ⑥ 表示层：数据的表示。 ⑦ 应用层：提供网络服务。
2、OSI参考模型
物理层
物理层是 OSI 参考模型的最低层，也是 最基础的一层，它建立在传输媒介基础之上， 实现设备间的物理接口。它向下是物理设备之 间的接口，直接与传输介质相连接，使二进制 数据流通过该接口从一台设备传给相邻的另一 台设备，向上为数据链路层提供数据流传输服 务。 物理层传输数据有基本单位是比特，也称 为位。
数据链路层
数据链路层是 OSI 模型的第二层，它把物理层的原始 数据打包成帧，并负责帧在计算机之间无差错的传递。
数据链路层的作用：在不太可靠的物理链路上，通过 数据链路层协议实现可靠的数据传输，为网络层提供可靠 的无错误的数据信息。 数据链路层的协议主要分为两类：面向字符型和面向 比特型。
2、OSI参考模型
2、OSI参考模型
（2)表示层
表示层处理的是 OSI 系统之间用户信息的 表示问题，它主要涉及被传输的信息的内容和表 示形式等。 主要功能有：语法转换、传送语法的选择等。 提供的服务有：数据转换和格式转换、语法 的选择、数据加密与解密和文本压缩。
2、OSI参考模型
（3)应用层
应用层是 OSI/RM 的最高层，它是计算机网 络与最终用户间的接口，它包含了系统管理员管 理网络服务所涉及的所有的问题和基本功能。 常用的网络服务包括文件服务、电子邮件 ( E-mail )服务、打印服务、集成通信服务、目 录服务、网络管理服务、安全服务、多协议路由 与路由互连服务、分布式数据库服务以及虚拟终 端服务等。
第3章 计算机网络体系结构
知识要点：
1、网络体系结构与协议
2、OSI参考模型
3、TCP/IP网络协议
1、网络体系结构与协议
（1)网络体系结构的概念
网络体系结构是为了完成网络中计算机 间的通信合作，将计算机互联的功能划分成 有明确定义的层次，规定了同层次实体通信 的协议及相邻层之间的接口服务。将这些同 层实体通信协议及相邻层接口统称为网络体 系结构。
OSI参考模型的特点：
① 每层的对应实体之间都通过各自的协议 进行通信。 ② 各个计算机系统都有相同的层次结构。 ③ 不同系统的相应层次具有相同的功能。 ④ 同一系统的各层次之间通过接口联系。 ⑤ 相邻的两层之间，下层为上层提供服务， 上层使用下层提供的服务。 ⑥直接的数据通信仅在最低层实现。
2、OSI参考模型
2、OSI参考模型
传输层
传输层是用户的资源子网与通信子网的界面和桥梁，下 面三层属于通信子网，面向数据通信，上面三层属于资源子 网，面向数据处理，传输层是 OSI 协议中最重要的一层。
2、OSI参考模型
OSI七层结构模型中，会话层、表示层和应用层 属于高层。 （1)会话层 会话层是利用传输层提供的端到端的服务向表 示层或会话层用户提供会话服务。主要功能有：提 供远程会话地址、会话建立后的管理和提供把报文 分组重新组成报文功能。提供的服务：会话连接的 建立与拆除、与会话管理有关的服务、隔离、出错 和恢复控制。
2、OSI参考模型
层与层之间的联系是通过各层之间的接口来 进行的，上层通过接口向下层提出服务请求，而下 层通过接口向上层提供服务。除物理层之外，其余 各对等层是通过各对等层的协议来进行通信。 服务描述了每一层的功能。 接口定义了某层提供的服务和如何被高层访问。 协议是每一层功能的实现方法。
2、OSI参考模型
（1) 框架结构
2、OSI参考模型
开放系统互联参考模型(OSI/RM),将网络通 信过程划分为七个相互独立的层，并为每个层制 定一个标准框架。 上面三层(应用层、表示层、会话层)与应用 问题有关。 下面四层(传输层、网络层、数据链路层、 物理层)则主要处理网络控制和数据传输/接收问 题。 在OSI参考模型中，每一层真正的功能是为 其上一层提供服务的。
1、网络体系结构与协议
（2)计算机网络协议
计算机网络协议就是通信的计算机双方必须 共同遵守的一组协议。例如怎样建立连接、怎样 互相识别等，只有遵守这个约定，计算机之间才 能通信和交流。 网络协议由三个基本要素组成：
语法 语义
应答
“如何讲”----数据的结构和格式
“讲什么”----发出何种信息，完成何种动作以及作出何种
规定了事件实现顺序的详细说明
同步
2、OSI参考模型
OSI参考模型
国际标准化组织ISO推出了开放系统互连参考 模型（Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM），该模型定义了不同计算机互连 的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框 架。
2、OSI参考模型
2、OSI参考模型
(1)物理层的主要功能
① 为数据端设备提供传送数据的通路Байду номын сангаас ② 传输数据。 ③ 完成物理层的一些管理工作。
(2)通信接口与传输媒体的物理特性
物理接口标准定义了物理层与物理传输介 质之间的边界与接口，物理接口的4个特性是： 机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。
2、OSI参考模型
网络层
网络层是通信子网的最高层，是高、低层协议之间的 界面层，用于控制通信子网，是通信子网与用户资源子 网之间的接口。网络层的主要任务是提供路由，为信息 包的传送选择一条最佳路径。 1. 网络层的主要功能 (1) 路径选择 (2) 流量控制 (3) 数据的传输与中继 (4) 服务选择 2. 网络服务 网络层所提供的服务有两大类：面向连接的网络服 务和无连接的网络服务，这两种服务的具体实现就是虚 电路服务和数据报服务。