第二章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

教學(xué)目標(biāo)■了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層次體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

?！隼斫庥?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層功能及其特點(diǎn)

?！鍪炀氄莆沼?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)OSI參考模型和TCP/IP模型的組成及功能。

2.1協(xié)議與分層

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通過(guò)通信信道和設(shè)備互連起來(lái)的多個(gè)不同地理位置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，要使其能有條不紊地協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享，它們之間必須具有共同的語(yǔ)言。交流什么、怎樣交流及何時(shí)交流，都必須遵循某種互相都能接受的規(guī)則。這些為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)定、約束與標(biāo)準(zhǔn)被稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Protocol）。

網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)。將一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干個(gè)容易處理的子系統(tǒng)，即“化繁為簡(jiǎn)”，然后通過(guò)“分而治之”逐個(gè)解決這些較小的、簡(jiǎn)單的問(wèn)題，這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法是工程設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的手段。分層就是系統(tǒng)分解的最好方法之一。2.2ISO/OSI參考模型

OSI參考模型OSI參考模型采用分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù)共分為7層，如圖2-1所示。

OSI各層的功能（1）物理層（PhysicalLayer）物理層位于OSI參考模型的最低層，它是在物理傳輸介質(zhì)上傳輸原始的數(shù)據(jù)比特流。

（2）數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）比特流被組織成數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元(通常稱為幀)，并以其為單位進(jìn)行傳輸，幀中包含地址、控制、數(shù)據(jù)及校驗(yàn)碼等信息。（3）網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）數(shù)據(jù)以網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)單元（分組）為單位進(jìn)行傳輸。（4）傳輸層（TransportLayer）傳輸層是第一個(gè)端對(duì)端，即主機(jī)到主機(jī)的層次。

（5）會(huì)話層（SessionLayer）傳輸層是主機(jī)到主機(jī)的層次，而會(huì)話層是進(jìn)程到進(jìn)程之間的層次。

（6）表示層（PresentationLayer）OSI模型中，表示層以下的各層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)不要出錯(cuò)。

（7）應(yīng)用層（ApplicationLayer）應(yīng)用層是開(kāi)放系統(tǒng)互連環(huán)境的最高層，負(fù)責(zé)為OSI模型以外的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而不為任何其他OSI層提供服務(wù)。

按照OSI參考模型，網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)都有相同的層次，不同結(jié)點(diǎn)的對(duì)等層具有相同的功能，同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過(guò)接口通信；每一層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)。2.2.3OSI數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程2.2.3OSI數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程2.3TCP/IP體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP參考模型

TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議）是一種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，它規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)上的所有通信設(shè)備，尤其是一個(gè)主機(jī)與另一個(gè)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)往來(lái)格式以及傳送方式。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)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層OSI參考模型TCP/IP參考模型

TCP/IP參考模型

TCP/IP事實(shí)上是一個(gè)協(xié)議系列或協(xié)議族，目前包含了100多個(gè)協(xié)議。這些協(xié)議使任何具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的用戶能訪問(wèn)和共享Internet上的信息，其中最重要的協(xié)議族是傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（IP）。TELNETFTPSMTPDNSTFTP……TCPUDPARPRARPIGMPICMPIPETHERNETTokenRingATMX．25…應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層

TCP/IP各層的功能（1）網(wǎng)絡(luò)接口層在TCP/IP模型中，網(wǎng)絡(luò)接口層是TCP/IP模型的最低層，負(fù)責(zé)接收從網(wǎng)絡(luò)層交來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào)并將IP數(shù)據(jù)報(bào)通過(guò)底層物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。（2）互聯(lián)層互聯(lián)層的主要功能由互連網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IP來(lái)提供，并主要解決計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)的通信問(wèn)題；互聯(lián)層的另一重要功能是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，網(wǎng)間報(bào)文根據(jù)它的目的IP地址，通過(guò)路由器傳到另一網(wǎng)絡(luò)。

（3）傳輸層傳輸層的作用是在源結(jié)點(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)的兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)通信。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，傳輸層協(xié)議也提供了確認(rèn)、差錯(cuò)控制和流量控制等機(jī)制。（4）應(yīng)用層TCP/IP協(xié)議的高層為應(yīng)用層，它大致和OSI模型的會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層對(duì)應(yīng)，但沒(méi)有明確的層次劃分。

IS0/OSI模型與TCP/IP模型的比較（1）相似點(diǎn)ISO/OSI模型和TCP/IP模型有許多相似之處，具體表現(xiàn)在：兩者均采用了層次結(jié)構(gòu)；都包含了能提供可靠的端對(duì)端的數(shù)據(jù)通信的傳輸層；兩者都有應(yīng)用層，雖然所提供的服務(wù)有所不同。（2）不同點(diǎn)①OSI模型包括了7層，而TCP/IP模型只有4層。②OSI