《計算機網(wǎng)絡(luò)體系》PPT課件

1、計算機網(wǎng)絡(luò),課件制作：楊曦 雷益敏 楊卓,計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),1.7.1 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成,相互通信的兩個計算機系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。 “分層”可將龐大而復(fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。,開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI/RM,“開放”是指非獨家壟斷 “系統(tǒng)”是指在現(xiàn)實的系統(tǒng)中與互連有關(guān)的各部分 OSI試圖達到一種理想境界，即全世界的計算機網(wǎng)絡(luò)都遵循這個統(tǒng)一的標(biāo)準，因而全世界的計算機將能夠很方便地進行互連和數(shù)據(jù)交換 現(xiàn)今規(guī)模最大的、覆蓋全世界的因特網(wǎng)并未使用OSI標(biāo)準。失敗的原因： OSI 的專家們在完成 O

2、SI 標(biāo)準時沒有商業(yè)驅(qū)動力； OSI 的協(xié)議實現(xiàn)起來過分復(fù)雜，且運行效率很低； OSI 標(biāo)準的制定周期太長，因而使得按 OSI 標(biāo)準生產(chǎn)的設(shè)備無法及時進入市場； OSI 的層次劃分并也不太合理，有些功能在多個層次中重復(fù)出現(xiàn)。,計算機網(wǎng)絡(luò)互連的兩種標(biāo)準,法律上的國際標(biāo)準 OSI 并沒有得到市場的認可。 是非國際標(biāo)準 TCP/IP 現(xiàn)在獲得了最廣泛的應(yīng)用。 TCP/IP 常被稱為事實上的(de facto) 國際標(biāo)準。,Diagram,兩個主機交換文件,文件傳送模塊,文件傳送模塊,主機 1,主機 2,只看這兩個文件傳送模塊 好像文件及文件傳送命令 是按照水平方向的虛線傳送的,把文件交給下層模塊 進

3、行發(fā)送,把收到的文件交給 上層模塊,文件傳送模塊,通信服務(wù)模塊,文件傳送模塊,主機 1,主機 2,文件傳送模塊,只看這兩個通信服務(wù)模塊 好像可直接把文件 可靠地傳送到對方,把文件交給下層模塊 進行發(fā)送,把收到的文件交給 上層模塊,通信服務(wù)模塊,通信服務(wù)模塊,文件傳送模塊,主機 1,通信服務(wù)模塊,網(wǎng)絡(luò)接入模塊,通信網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò) 接口,網(wǎng)絡(luò) 接口,網(wǎng)絡(luò)接入模塊負責(zé)做與網(wǎng)絡(luò)接口細節(jié)有關(guān)的工作 例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷?，幀的最大長度等。,文件傳送模塊,通信服務(wù)模塊,網(wǎng)絡(luò)接入模塊,分層的好處,1.7.2 協(xié)議與劃分層次,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素,劃分層次的必要性,計算機網(wǎng)絡(luò)中要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，必須遵守事先

4、約定好的規(guī)則。 這些規(guī)則明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題（同步含有時序的意思）。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(network protocol)，簡稱為協(xié)議，是為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準或約定。,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素,語法 數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式 。 語義 需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作 以及做出何種響應(yīng)。 同步 事件實現(xiàn)順序的詳細說明。,分層的好處,層數(shù)多少要適當(dāng),網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(architecture)是計算機網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合。 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)就是這個計算機網(wǎng)絡(luò)及其構(gòu)件所應(yīng)完成的功能的精確定義。 實現(xiàn)(implementation)是遵循這種體

5、系結(jié)構(gòu)的前提下用何種硬件或軟件完成這些功能的問題。 體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實現(xiàn)則是具體的，是真正在運行的計算機硬件和軟件。,五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)鏈路層,5 應(yīng)用層,4 運輸層,3 網(wǎng)絡(luò)層,2 數(shù)據(jù)鏈路層,1 物理層,應(yīng)用層(application layer) 運輸層(transport layer) 網(wǎng)絡(luò)層(network layer) 數(shù)據(jù)鏈路層(data link layer) 物理層(physical layer),主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機 1,AP2,AP1,主機 2,物理傳輸媒體,主機 1 向主機 2 發(fā)送數(shù)據(jù),5,4,3,2,

6、1,5,4,3,2,1,主機 1,AP2,AP1,主機 2,我收到了 AP1 發(fā)來的 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！,物理傳輸媒體,電信號（或光信號）在物理媒體中傳播 從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層,物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層,數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊?取出數(shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層,網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分 上交給運輸層,運輸層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分 上交給應(yīng)用層,應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù) 上交給應(yīng)用進程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機 1,AP2,AP1,主機 2,應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù),10100110100101 比 特 流 110101110101,注意觀察加入

7、或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟?應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機 1,AP2,AP1,主機 2,10100110100101 比 特 流 110101110101,計算機 2 的物理層收到比特流后 交給數(shù)據(jù)鏈路層,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機 1,AP2,AP1,主機 2,數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢?把幀的數(shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層,H2,T2,H3,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機 1,AP2,AP1,主機 2,網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后 把分組的數(shù)據(jù)部分交給運輸層,H4,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機 1,AP2,AP1,主機

8、2,運輸層剝?nèi)笪氖撞亢?把報文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層,應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù),H5,應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層 PDU 首部后 把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主機 1,AP2,AP1,主機 2,我收到了 AP1 發(fā)來的 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！,1.7.4 實體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點,要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。,實體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點（一）,實體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點（二）,協(xié)議(n + 1),SAP,SAP,交換原語,交換原語,實體(n + 1),服務(wù)提供者,第 n

9、層,第 n + 1 層,實體(n + 1),服務(wù)用戶,實體(n),實體(n),協(xié)議(n),1.7.5 TCP/IP的體系結(jié)構(gòu),應(yīng)用層 運輸層 網(wǎng)際層 網(wǎng)絡(luò) 接口層,主機A,主機B,路由器,網(wǎng)絡(luò) 2,網(wǎng)絡(luò) 1,應(yīng)用層 運輸層 網(wǎng)際層 網(wǎng)絡(luò) 接口層,網(wǎng)際層 網(wǎng)絡(luò) 接口層,4 3 2 1,路由器在轉(zhuǎn)發(fā)分組時最高只用到網(wǎng)絡(luò)層 而沒有使用運輸層和應(yīng)用層。,IP over Everything IP 可應(yīng)用到各式各樣的網(wǎng)絡(luò)上,HTTP,SMTP,DNS,RTP,TCP,UDP,IP,網(wǎng)際層,網(wǎng)絡(luò)接口層,運輸層,應(yīng)用層,網(wǎng)絡(luò)接口 1,網(wǎng)絡(luò)接口 2,網(wǎng)絡(luò)接口 3,【例1-2】客戶進程和服務(wù)器進程使用 TCP/IP 協(xié)議