《计算机网络技术》计算机网络体系结构与协议

的原因
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图2-1 协议层次实例
层次是人们对复杂问题处理的基本方法。人
们对于一些难以处理的复杂问题，通常是分解为若 干个较容易处理的小一些的问题。对于邮政通信系 统，它解决的方法是：将总体要实现的很多功能分 配在不同的层次中，每个层次要完成的服务及服务 实现的过程都有明确规定；不同地区的系统分成相 同的层次；不同系统的同等层具有相同的功能；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。
为了解决这些问题，人们迫切希望出台一个 统一的国际网络标准。
2.1 OSI参考模型
1） OSI参考模型的提出
1978年，由国际标准化组织 (ISO ， international standards organization ）提 出了开放系统互连参考模型（OSI/RM ， open system interconnect reference model ）
以及各信号线的工作原理 • 功能特性：某条线上出现的某一电平的电压表示
何种意义
②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；
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。
③网络层的主要功能
在OSI中 的“开开放放”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 遵循同一标准的其它任何系统进行通信；
2.1 OSI参考模型
1） OSI参考模型的提出
为什么提出OSI参考模型？ OSI解决什么问题？
在为了解决不同类型网络产品/技术的兼容性 和互操作性
信息在网络中的传输过程：如何从一个应用程 序到达另一计算机的另一个应用程序
传输介质
2.1 OSI参考模型 4）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。
邮政通信系统层次结构的方法，与计算机网 络的层次化的体系结构有很多相似之处。层次结 构体现出对复杂问题采取“分而治之”的模块化 方法，它可以大大降低复杂问题处理的难度，这 正是网络研究中采用层次结构的直接动力。因此， 层次是计算机网络体系结构中又一个重要与基本 的概念。
第2章 计算机网络体系结构与 协议
2019/7பைடு நூலகம்30
2019/7/30
本章主要内容
2.1 OSI参考模型 2.2 协议、层次、接口与体系结构的概念 2.3 OSI环境中的数据传输过程 2.4 TCP/IP模型
2.1 OSI参考模型
1） OSI参考模型的提出
由于很多网络使用不同的硬件和软件，没有统 一的标准，结果造成很多网络不能兼容，而且 很难在不同的网络之间进行通信。
7 6 5 4 3 2 1
3） OSI参考模型的7层结构
3） OSI参考模型的7层结构
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
路由器 网络层 数据链路层 物理层
路由器 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
2.1 OSI参考模型
2） 网络的层次结构
分层 概念是计算机网络系统的一个重要概念。
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；
2.1 OSI参考模型
2） 网络的层次结构
先分析一个实际社会生活中通信系统的例子。 一、例子： 认真考查一下实际的邮政系统的结构与运行
过程，以及如何利用它完成信件的发送与接收， 就可对体系结构与协议有一个直观的了解。
下图是实际运行的邮政系统结构，以及信件发 送与接收过程的示意图。几乎每个人对利用现行 的邮政系统发送、接收信件的过程都是很熟悉的。
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经理们 的想法
他们要退货
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的原因
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公司之间的 正规书信
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FAX#...
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的原因
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利用信函、 传真等传 递的公文
FAX#...
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2.1 OSI参考模型 5）各层功能描述
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
路由器 网络层 数据链路层 物理层
路由器 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
①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；
2.1 OSI参考模型 3） OSI参考模型的7层结构
在OSI 标准的制定过程中，采用的方 法是将整个庞大而复杂的问题划分为 若干个容易处理的小问题，这就是分 层的体系结构方法。
3） OSI参考模型的7层结构
在 OSI 参考模型中，计算机之间传送信息 的问题分为 7 个较小且更容易管理和解决的小 问题。每一个小问题都由模型中的一层来解决。
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。
①物理层的主要功能
有一点应该注意的是，传送二进制位流的传输介质， 如双绞线、同轴电缆以及光纤等并不属于物理层要考 虑的问题。实际上传输介质并不在 OSI 的 7 个层次 之内。
• 电气特性：电缆上什么样的电压表示 1 或 0 • 机械特性：接口所用的接线器的形状和尺寸 • 过程特性：不同功能的各种可能事件的出现顺序
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；
为数据在结点之间传输创建逻辑链路； 实现拥塞控制、网络互连等功能。
④传输层的主要功能
向用户提供可靠端到端（end-to-end）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； 传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，是