第2章计算机网络协议与体系结构课件.ppt

1、11/29/2022HiNEC1第第2 2章章计算机网络协议计算机网络协议与体系结构与体系结构计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程2本章目标本章目标 了解网络协议的概念了解网络协议的概念 了解网络体系结构了解网络体系结构 熟悉熟悉ISO/OSI参考模型及每层的功能参考模型及每层的功能 计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程32.1 网络协议网络协议 定义定义为进行网络数据交换而建立的为进行网络数据交换而建立的规则规则、标准标准或或约定约定 组成组成语法语法 语义语义时序时序计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程42.1 网络协议网络协议 网络协议的层次结构网络协议的层次结构

2、计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程5 网络协议层次结构的术语介绍网络协议层次结构的术语介绍分层分层服务服务接口接口对等实体对等实体通信协议通信协议2.1 网络协议网络协议 计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程62.1 网络协议网络协议 网络体系结构网络体系结构计算机网络的所有功能层次、各层次的通信协议计算机网络的所有功能层次、各层次的通信协议以及相邻层次间接口的集合。以及相邻层次间接口的集合。三要素三要素分层分层协议协议接口接口计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程72.1 网络协议网络协议 网络体系结构分层原则网络体系结构分层原则各层功能明确各层功能明确接口清晰简洁接

3、口清晰简洁层次数量适中层次数量适中协议标准化协议标准化计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程82.2 OSI/RM参考模型参考模型 规范计算机网络的开发、应用和互连规范计算机网络的开发、应用和互连 七层协议七层协议 信息的流动过程信息的流动过程计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程92.2.1 七层协议七层协议 应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层7654321计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程10OSI模型的逻辑结构模型的逻辑结构 应用层7-6接口表示层6-5接口会话层5-4接口传输层4-3接口网络层3-2接口数据

4、链路层2-1接口物理层网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层应用层7-6接口表示层6-5接口会话层5-4接口传输层4-3接口网络层3-2接口数据链路层2-1接口物理层12345671234567物理通信设备A设备B中间结点中间结点计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程11物理层物理层 L2L2数据数据1001011010110010110101物理层物理层L2L2数据数据1001011010110010110101物理层物理层从数据链路层从数据链路层到数据链路层到数据链路层传输媒体传输媒体计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程12物理层的功能物理层的功能 物理层用于描述有关网

5、络设备通过传输介质进行物理层用于描述有关网络设备通过传输介质进行互连的规范，是互连的规范，是OSI/RM参考模型中的最底层。参考模型中的最底层。在物理层协议中定义了网络设备接口以及传输线在物理层协议中定义了网络设备接口以及传输线的机械的、电气的功能及规程的特性，以便于将的机械的、电气的功能及规程的特性，以便于将不同厂家生产的物理设备连接成网络，并实现数不同厂家生产的物理设备连接成网络，并实现数据链路实体之间的比特流传输。物理层的功能如据链路实体之间的比特流传输。物理层的功能如下：下：建立和拆除物理连接建立和拆除物理连接物理连接服务和数据单元传送物理连接服务和数据单元传送 物理层管理物理层管理计

6、算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程13数据链路层数据链路层 L3L3数据数据L3L3数据数据 L2L2数据数据L2L2数据数据T2T2T2T2H2H2H2H2到物理层到物理层从物理层从物理层从网络层从网络层到网络层到网络层数据链数据链路层路层数据链数据链路层路层帧帧帧帧计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程14数据链路层的功能数据链路层的功能 数据链路层是数据链路层是OSI/RM模型的第二层，数据模型的第二层，数据链路层的主要任务是在发送结点和接收结链路层的主要任务是在发送结点和接收结点之间进行可靠的、透明的数据传输，为点之间进行可靠的、透明的数据传输，为网络层提供服务。数据链路

7、层的基本功能：网络层提供服务。数据链路层的基本功能：链路管理链路管理 帧的装配与同步帧的装配与同步 差错控制差错控制 流量控制流量控制 计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程15数据链路层提供的服务数据链路层提供的服务 数据链路层可以向网络层提供各种服务，数据链路层可以向网络层提供各种服务，这里根据数据链路层向网络层提供的服务这里根据数据链路层向网络层提供的服务质量、环境应用以及连接与否，分为：质量、环境应用以及连接与否，分为：无应答无连接服务无应答无连接服务有应答无连接服务有应答无连接服务 面向连接的服务面向连接的服务 计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程16数据链路层协议数据

8、链路层协议 高级链路控制规程（高级链路控制规程（HDLC，High level Data Link Control），），HDLC是以比特作为传输单位是以比特作为传输单位 HDLC的帧结构的帧结构计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程17网络层网络层 L4L4数据数据L4L4数据数据 L3L3数据数据L3L3数据数据H3H3H3H3到数据链路层到数据链路层从传输层从传输层到传输层到传输层网络层网络层网络层网络层分组分组从数据链路层从数据链路层分组分组计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程18网络层的功能网络层的功能 网络层是处于网络层是处于OSI模型的第模型的第3层。网络层是通信子

9、网层。网络层是通信子网的最高层，网络层和运输层的界面既是层间接口，的最高层，网络层和运输层的界面既是层间接口，又是通信子网和用户主机组成的资源子网的界面。又是通信子网和用户主机组成的资源子网的界面。网络层向运输层提供端网络层向运输层提供端-端通路的透明的数据传输服端通路的透明的数据传输服务，具有如下功能：务，具有如下功能：网络连接网络连接路由选择路由选择 网络流量控制网络流量控制 数据传输控制数据传输控制 计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程19网络层提供的服务网络层提供的服务 网络层可以向运输层提供面向无连接的网络网络层可以向运输层提供面向无连接的网络服务和面向连接的网络服务，以保证

10、不同的服务和面向连接的网络服务，以保证不同的服务质量，也可以把它们称为数据报服务和服务质量，也可以把它们称为数据报服务和虚电路服务。虚电路服务。数据报服务：无连接、不可靠数据报服务：无连接、不可靠虚电路服务：有连接、可靠虚电路服务：有连接、可靠计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程20网络层的路由选择功能网络层的路由选择功能 路由选择是将分组从发送端传送到接收端的路由选择是将分组从发送端传送到接收端的过程中，路由选择根据一定的路由算法，为过程中，路由选择根据一定的路由算法，为传送的分组选择一条合适的路径。传送的分组选择一条合适的路径。计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程21传输层

11、传输层 H4H4H4H4H4H4H4H4H4H4H4H4L4L4数据数据L4L4数据数据L4L4数据数据L5L5数据数据L5L5数据数据L4L4数据数据L4L4数据数据L4L4数据数据 到网络层到网络层 从网络层从网络层 从会话层从会话层 到会话层到会话层传输层传输层传输层传输层计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程22传输层的功能传输层的功能 传输层是资源子网和通信子网的界面和桥梁，传输层是资源子网和通信子网的界面和桥梁，它负责完成资源子网中两结点之间的直接逻它负责完成资源子网中两结点之间的直接逻辑通信，实现通信子网端到端的可靠传输。辑通信，实现通信子网端到端的可靠传输。具有如下功能：

12、具有如下功能：传输层连接管理传输层连接管理 屏蔽通信子网的差异屏蔽通信子网的差异 进程寻址进程寻址 多路复用与可靠性传输多路复用与可靠性传输计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程23会话层会话层 L6L6数据数据H5H5L5L5数据数据到传输层到传输层从传输层从传输层从表示层从表示层到表示层到表示层会话会话层层L6L6数据数据H5H5L5L5数据数据会话会话层层计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程24会话层的功能会话层的功能 会话层是利用传输层提供的端到端的服务，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。会话向表示层或会话层用户提供会话服务。会话层实

13、体在进行会话时，不再考虑通信问题。层实体在进行会话时，不再考虑通信问题。会话层主要是对会话用户之间的对话和活动会话层主要是对会话用户之间的对话和活动进行协调管理。具有如下功能：进行协调管理。具有如下功能：会话连接管理会话连接管理会话活动服务会话活动服务 会话交互管理会话交互管理计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程25表示层表示层 L6L6数据数据数据的编码、加密和压缩数据的编码、加密和压缩H6H6L7L7数据数据从应用层从应用层到会话层到会话层表示层表示层L6L6数据数据数据的解码、解密和解压缩数据的解码、解密和解压缩 H6H6L7L7数据数据到应用层到应用层从会话层从会话层表示层表示

14、层计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程26表示层的功能表示层的功能 表示层处理的是表示层处理的是OSI/RM模型中各层之间用户模型中各层之间用户信息的表示问题。在计算机网络中，数据具有信息的表示问题。在计算机网络中，数据具有确定的语义和语法。语义是指数据的内容含义，确定的语义和语法。语义是指数据的内容含义，语法是指数据的表示形式。表示层主要处理语语法是指数据的表示形式。表示层主要处理语法，即处理涉及数据的表示形式。法，即处理涉及数据的表示形式。具有如下功具有如下功能：能：连接管理连接管理语法变换与数据加密语法变换与数据加密 传送语法的选择传送语法的选择计算机网络实用技术教程计算机网络实

15、用技术教程27应用层应用层 L7L7数据数据FTPFTPDNSDNSNFSNFS用户用户应用层应用层到表示层到表示层L7L7数据数据FTPFTPDNSDNSNFSNFS用户用户应用层应用层从表示层从表示层计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程28应用层的功能应用层的功能 应用层应用层为网络用户或应用程序提供完成特定网络服为网络用户或应用程序提供完成特定网络服务功能所需的各种应用协议。务功能所需的各种应用协议。应用层提供了相应的应用层协议来实现常用的网络应用层提供了相应的应用层协议来实现常用的网络服务，其中包括文件服务、电子邮件服务、打印服服务，其中包括文件服务、电子邮件服务、打印服务、目

16、录服务以及虚拟终端服务等。务、目录服务以及虚拟终端服务等。目前，在目前，在Internet中应用层包含两种不同性质的协中应用层包含两种不同性质的协议。一类是用户能够直接调用或使用的协议，如远议。一类是用户能够直接调用或使用的协议，如远程登录协议程登录协议TELNET、文件传输协议、文件传输协议FTP等；另一等；另一类是系统本身服务的协议，如域名系统、类是系统本身服务的协议，如域名系统、DNS协议协议等。等。计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程29各层的主要功能各层的主要功能 为应用程序提供网络服务为应用程序提供网络服务数据表示数据表示互连主机通信互连主机通信端到端连接端到端连接确定地址

17、和最佳路径确定地址和最佳路径介质访问介质访问二进制传输二进制传输应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层7654321计算机网络实用技术教程计算机网络实用技术教程302.2.2 信息的流动过程信息的流动过程L7L7数据数据L7L7数据数据 H6H6L6L6数据数据H5H5L5L5数据数据H4H4L4L4数据数据H3H3L3L3数据数据H2H2T2T201010101011111100101010010101010111111001010101 12 23 34 45 56 67 7L7L7数据数据L7L7数据数据 H6H6L6L6数据数据H5H5L5L5数据数据H4H4L4L4数据数据H3H3L3L3数据数据H2H2T2T201010101011111100101010010101010111111001010101 12 23 34 45 56 67 7传输媒体传输媒体