第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)-OSI模型課件

1、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù) 第3章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 第3章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 本章要點(diǎn) 掌握OSI參考模型的結(jié)構(gòu)和各層功能。 了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分類、功能特點(diǎn)。掌握TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的層次和功能。 掌握IP地址管理和子網(wǎng)劃分的方法。本章要點(diǎn) 掌握OSI參考模型的結(jié)構(gòu)和各層功能。 了本章內(nèi)容 3.1 基本概念 3.2 OSI模型 3.3 TCP/IP模型 3.4 IP地址管理和子網(wǎng)劃分 3.5 IEEE802局域網(wǎng)參考標(biāo)準(zhǔn)本章內(nèi)容 3.1 基本概念OSI模型 3. 2OSI模型簡(jiǎn)介1OSI參考模型的主要特性 2OSI參考模型的信息流動(dòng)3OSI參考模型各層功能4OSI模型 3.

2、 2OSI模型簡(jiǎn)介1OSI參考模型的主要特性1、OSI模型簡(jiǎn)介 1984年，國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織公布了OSI參考模型。它將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功能分為7個(gè)層次。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層主機(jī)A主機(jī)B應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層協(xié)議表示層協(xié)議會(huì)話層協(xié)議傳輸層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)1、OSI模型簡(jiǎn)介 1984年，國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織公布2、OSI參考模型的主要特性 它是一種將異構(gòu)系統(tǒng)互連的分層結(jié)構(gòu)，提供了控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)框架，定義抽象結(jié)構(gòu)，并非具體實(shí)現(xiàn)的描述。對(duì)等層之間的虛通信必須遵守相應(yīng)層的協(xié)議，如應(yīng)用層協(xié)議、傳輸層協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議等。相鄰層

3、間接口定義了基本操作和低層向上層提供服務(wù)。所有提供的公共服務(wù)是面向連接的(如線路交換)或無連接的(存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換)數(shù)據(jù)通信服務(wù)。2、OSI參考模型的主要特性 它是一種將異構(gòu)系統(tǒng)互連的分3、OSI參考模型的信息流動(dòng)主機(jī)A向主機(jī)B傳送數(shù)據(jù)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層比特流傳輸主機(jī)A主機(jī)B加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息加上控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息去掉控制信息3、OSI參考模型的信息流動(dòng)主機(jī)A向主機(jī)B傳送數(shù)據(jù)應(yīng)用層表示4、OSI參考模型各層功能處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)表示主機(jī)

4、間通信端到端的連接尋址和最短路徑介質(zhì)訪問（接入）二進(jìn)制傳輸應(yīng)用層Application表示層Presentation會(huì)話層Session傳輸層Transport物理層Physical數(shù)據(jù)鏈路層Data Link網(wǎng)絡(luò)層Network76543214、OSI參考模型各層功能處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用應(yīng)用層Applicat物理層實(shí)現(xiàn)在物理媒體上透明地傳送原始比特流。傳輸單位是二進(jìn)制位。某一個(gè)實(shí)際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。功 能 在數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)電路端設(shè)備之間提供數(shù)據(jù)傳輸訪問接口。 在通信設(shè)備之間提供有關(guān)的控制信號(hào)。 為同步數(shù)據(jù)流提供時(shí)鐘信號(hào)，并管理比特傳輸率。 提供機(jī)械的電纜連接器（如連接器的插頭、插

5、座等）。任 務(wù)物理層實(shí)現(xiàn)在物理媒體上透明地傳送原始比特流。傳輸單位是某一個(gè)機(jī)械特性：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格；電氣特性：信號(hào)電平，脈沖寬度，頻率，數(shù)據(jù)傳送速 率，最大傳送距離等；功能特性：接口引腳的功能作用；規(guī)程特性：信號(hào)時(shí)序，應(yīng)答關(guān)系，操作過程。特性特性數(shù)據(jù)鏈路層 在發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行可靠的、透明的數(shù)據(jù)傳輸，為網(wǎng)絡(luò)層提供連接服務(wù)。傳輸單位是幀。任 務(wù)功 能 數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個(gè)子層：介質(zhì)訪問控制MAC（Media Access Control）子層和邏輯鏈路控制LLC（Logic LinkControl）子層。 MAC子層負(fù)責(zé)物理尋址和對(duì)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的物理訪問。 LLC子層建立和維護(hù)網(wǎng)

6、絡(luò)設(shè)備間的數(shù)據(jù)鏈路連接，負(fù)責(zé)本層中的流量控制和錯(cuò)誤糾正。數(shù)據(jù)鏈路層 在發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行可靠的、透明 MAC子層的具體功能鏈路管理。有傳輸時(shí)建立數(shù)據(jù)鏈路連接；結(jié)束傳輸時(shí)釋放數(shù)據(jù)鏈路連接。成幀。將要發(fā)送的數(shù)據(jù)分割成幀，以此為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收、應(yīng)答和校驗(yàn)。差錯(cuò)控制。在接收端對(duì)收到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)。流量控制。流量控制方案有發(fā)送等待方法、預(yù)約緩沖法。 MAC子層的具體功能鏈路管理。有傳輸時(shí)建立數(shù)據(jù)鏈路連接；結(jié) LLC子層的服務(wù)1、無確認(rèn)的無連接服務(wù) 無需建立數(shù)據(jù)鏈路連接，不進(jìn)行差錯(cuò)控制和流量控制。2、有確認(rèn)的無連接服務(wù) 在接收端進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)，并向發(fā)送端給出接收情況的應(yīng)答。發(fā)送端根據(jù)

7、情況做出相應(yīng)的處理（如重發(fā)）。3、有確認(rèn)的面向連接的服務(wù) 分建立連接、數(shù)據(jù)傳輸、拆除連接三個(gè)階段。要進(jìn)行差錯(cuò)控制并做出相應(yīng)的應(yīng)答。 LLC子層的服務(wù)1、無確認(rèn)的無連接服務(wù)三種服務(wù)的簡(jiǎn)單比較數(shù)據(jù)鏈路連接差錯(cuò)控制和流量控制并做出應(yīng)答服務(wù)質(zhì)量適用場(chǎng)合無確認(rèn)無連接的服務(wù)無無較低 適合于線路誤碼率較低及傳送實(shí)時(shí)要求較高的傳輸（如語音）有確認(rèn)的無連接服務(wù)無有較高 適合于誤碼率高的信道（如無線電通信信道）有確認(rèn)面向連接服務(wù)有有最好 適合于采用OSI /RM的場(chǎng)合三種服務(wù)的簡(jiǎn)單比較數(shù)據(jù)鏈路差錯(cuò)控制和流量服務(wù)適用場(chǎng)合無確認(rèn)無數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議面向字符型數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程以字符集的一個(gè)子集來執(zhí)行通信控制功能。（如ASCII

8、碼 ）STX02（ASCII碼）表示報(bào)文文本的開始 ETX03（ASCII碼）表示報(bào)文文本的結(jié)束ENQ05（ASCII碼）詢問，請(qǐng)求回答ACK06（ASCII碼）確認(rèn)，響應(yīng)請(qǐng)求報(bào)文有數(shù)據(jù)報(bào)文和控制報(bào)文兩種面向比特型數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程 特點(diǎn)：以位來定位各個(gè)字段，而不是用控制字符。 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLC（High-level Data Link Control）是IBM的面向比特型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議面向字符型數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程HDLC協(xié)議以幀為傳輸單位。幀結(jié)構(gòu)如圖所示：FFCSICAF 8 8n 8 0 16 8開始字段 地址字段 控制字段 信息字段 校驗(yàn)字段 結(jié)束標(biāo)志 HDLC協(xié)議規(guī)定了

9、3種類型的幀，即信息幀、管理幀和無編號(hào)幀。信息幀用于數(shù)據(jù)傳輸。管理幀用于數(shù)據(jù)流控制，不包含數(shù)據(jù)；無編號(hào)幀用于控制鏈路本身。 HDLC協(xié)議以幀為傳輸單位。幀結(jié)構(gòu)如圖所示：FFCSICAF 網(wǎng)絡(luò)層是通信子網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)高層的界面。主要負(fù)責(zé)控制通信子網(wǎng)的操作，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上不相鄰的數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間在穿過通信子網(wǎng)邏輯信道上的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)層向傳輸層提供兩種類型的服務(wù)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)和虛電路服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層傳送的數(shù)據(jù)單位是分組或包。分組運(yùn)輸涉及路由選擇、流量控制和擁塞控制。網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層是通信子網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)高層的界面。主要負(fù)責(zé)控制通信子網(wǎng)的 提供建立、維護(hù)和拆除傳輸連接的功能； 選擇網(wǎng)絡(luò)層提供最合適的服務(wù)； 在系統(tǒng)之間提供

10、可靠的透明的數(shù)據(jù)傳輸,提供 端到端的錯(cuò)誤恢復(fù)和流量控制。傳輸層傳輸層 提供兩個(gè)進(jìn)程之間建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能； 提供交互會(huì)話的管理功能,如三種數(shù)據(jù)流方向的控制。會(huì)話層 提供兩個(gè)進(jìn)程之間建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能；會(huì)話層在會(huì)話層和傳輸層都提到了連接，那么會(huì)話連接和傳輸連接到底有什么區(qū)別呢？會(huì)話連接和傳輸連接之間有三種關(guān)系：一對(duì)一關(guān)系，即一個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)一個(gè)傳輸連接；一對(duì)多關(guān)系，一個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)多個(gè)傳輸連接；多對(duì)一關(guān)系，多個(gè)會(huì)話連接對(duì)應(yīng)一個(gè)傳輸關(guān)系。在會(huì)話層和傳輸層都提到了連接，那么會(huì)話連接和傳輸連接到底 表示層 提供不同信息格式和編碼之間的轉(zhuǎn)換； 提供數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)加密功能。表示層

11、表示層 提供不同信息格式和編碼之間的轉(zhuǎn)換；表示層 基于ASCII碼的計(jì)算機(jī)將信息“HELLO”的ASCII編碼發(fā)送出去。但因?yàn)榻邮辗绞褂肊BCDIC編碼，所以數(shù)據(jù)必須加以轉(zhuǎn)換。因此，傳送的是十六進(jìn)制字符48454C4C4F，接收到的卻是C8C5D3D3D6?；贏SCII碼的計(jì)算機(jī)基于EBCDIC碼的計(jì)算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)48454C4C4 FC8C5D3D3D6 基于ASCII碼的計(jì)算機(jī)將信息“HELLO”的ASC應(yīng)用層還包含大量的應(yīng)用協(xié)議，如虛擬終端協(xié)議（Telnet）、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）、域名服務(wù)系統(tǒng)（DNS）和超文本傳輸協(xié)議（HTTP）等。 應(yīng)用層 提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。應(yīng)用層還包含大量的應(yīng)用協(xié)議，如虛擬終端協(xié)議（Telnet處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)表示主機(jī)間通信端到端的連接尋址和最短路徑介