第03章-网络体系结构与网络协议.ppt
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计算机网络技术第3章网络体系结构与网络协议学习内容:OSI参考模型结构物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层及应用层的功能,所使用的硬件设备,所使用的协议TCP/IP参考模型结构OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较3.1网络体系结构的基本概念社会上存在的邮政系统协议、层次、接口与体系结构的概念层次(layer)划分层次的概念举例两个主机交换文件再设计一个通信服务模块再设计一个网络接入模块分层的好处层数多少要适当计算机网络的层次模型接口(interface)网络体系结构(networkarchitecture)3.2ISO/OSI参考模型在OSI中的“开放”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;OSI标准中,采用的是三级抽象:体系结构(architecture)服务定义(servicedefinition)协议说明(protocolspecification)体系结构服务定义3.2.2OSI参考模型的结构ISO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。3.2.3OSI参考模型各层的功能简介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。网络层的主要功能: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。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,是计算机通信体系结构中关键的一层。会话层的主要功能:负责维护两个结点之间的传输链接,以便确保点-点传输不中断;管理数据交换。表示层的主要功能:用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式;数据格式变换;数据加密与解密;数据压缩与恢复。应用层的主要功能:为应用程序提供了网络服务;应用层需要识别并保证通信对方的可用性,使得协同工作的应用程序之间的同步;建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。3.2.4OSI环境中的数据传输过程OSI环境中的数据流物理层是OSI/RM的最低层,物理层保证通信信道上传输0和1二进制比特流,利用机械的、电气的功能和规程特性在DTE和DCE之间实现对物理链路的建立、维护和拆除功能。物理层并不是指物理传输介质,它是介于数据链路层和物理传输介质之间的一层,起着数据链路层到物理传输介质之间的逻辑接口的作用。物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性,即:机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。功能特性指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。规程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。物理层接口标准举例RS-232C标准提供了一个利用公用电话网作为传输媒体,并通过调制解调器将远程设备连接起来的技术规定RS-232C标准接口只控制DTE与DCE之间的通信,与连接在两个DCE之间的电话网没有直接的关系适合于数据传输速率0-20000b/s范围内的通信RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”,都是站在DTE立场上,而不是站在DCE的立场来定义的RS-232C最初定义的是DTE与DCE间的通信,而这个标准未考虑计算机系统的要求,而它又广泛应用于计算机系统,在做计算机系统连接时,采用交叉跳接信号线方法的连接电缆。机械特性DB-9连接器AT机及以后,不支持20mA电流环接口,使用DB-9连接器,作为提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的9个信号电缆长度:在通信速率低于20kb/s时,RS-232C所直接连接的最大物理距离为15m(50英尺)。电气特性功能特性RS-232C的接口信号数据设备准备好(Datasetready-DSR)——有效时(ON)状态,表明MODEM处于可以使用的状态数据终端准备好(Dataterminalready-DRT)——有效时(ON)状态,表明数据终端可以使用请求发送(Requesttosend-RTS)——用来表示DTE请求DCE发送数据。用来控制MODEM是否要进入发送状态允许发送(Cleartosend-CTS)——用