第2章网络体系结构与协议网络中的不同计算机之间要进行通信，必须遵守一定的约定，这些约定即是计算机网络协议。网络协议依赖于网络体系结构，由硬件和软件协同工作以实现计算机之间的通信。计算机网络最重要的就是网络体系结构，协议和协议分层是理解网络体系结构的关键。本章介绍的主要内容有：√网络体系结构概述与相关概念√OSI参考模型√TCP/IP参考模型√OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较√NovellNetWare参考模型与IPX/SPX协议√微软公司使用的网络协议要想在因特网上面实现共享资源，交换信息，必须遵循一些事先制定好的规则标准，这就是协议（Protocol）。计算机网络中，协议的定义是计算机网络中实体之间有关通信规则约定的集合。协议有三个要素，即：○语法（Syntax）——数据与控制信息的格式、数据编码等。○语义（Semantic）——控制信息的内容，需要做出的动作及响应。○时序（Timing）——事件先后顺序和速度匹配。计算机网络的整套协议是一个庞大复杂的体系，为了便于对协议的描述、设计和实现，现在都采用分层的体系结构。所谓体系结构（Architecture），是指计算机通信网的分层、各层协议和层间接口的集合，也就是通信网络及其部件所应完成的功能的精确定义。因此，体系结构是计算机通信网络的一种抽象的、层次化的功能模型。分层的协议体系结构将庞大复杂的协议分成不同的层次，每一层的功能是不同的，低层功能主要用来为用户提供通信连接，而高层功能保证数据以正确的形式进行互换并有序地处理数据。分层结构的基本思想是把整套协议体系分成一些小块（层），如同结构化程序设计中的子程序模块。下一层对其上一层提供服务，每一层本身的功能与下层提供的服务叠加到一起，从而使最高层能为用户提供一组完整的服务，以便实现通信或分布应用。分层的基本原则是定义每一层向上一层提供的服务，以保证每层的功能相互独立，但不规定如何完成这些服务，这样就允许每一层能改变其实现所规定的服务的方法，但要求提供的服务不变，而且不影响其他层次。图2-1所示的例子用来说明层次结构的网络通信原理。这里，甲乙公司都可以看作是网络结点，而经理、助手和秘书是一个个的通信实体。处于不同结点的相同层次的实体叫做对等实体。而协议实际上是对等实体之间的通信规则的约定。图2-1协议层次实例计算机网络中的协议采用层次结构，有以下好处：（1）各层之间相互独立。高层并不需要知道低层是如何实现的，而仅需要知道该层通过层间接口所提供的服务。（2）灵活性好。当任何一层发生变化时，只要接口保持不变，则这层以上或以下各层均不受影响。当某层提供的服务不再需要时，甚至可将这层取消。（3）各层都可以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他层。（4）易于实现和维护。因为整个的系统已被分解为若干个易于处理的部分，这种结构使得一个庞大而又复杂系统的实现和维护变得容易控制。（5）有利于促进标准化。这主要是因为每层的功能与所提供的服务已有精确的说明。图2-2层次、协议、接口与服务等概念1.系统和实体（SystemandEntity）系统是网络中有自治能力的计算机或交换设备，从拓扑学的角度，往往也把它叫做网络结点或简称结点。实体是指每个层次中能够发送和接收信息的任何东西。实体包括软件实体（如进程）和硬件实体（如智能I/O芯片）。位于不同系统的同一层次的实体叫做对等实体。协议就是计算机网络中对等实体之间有关通信规则约定的集合。2.协议栈（ProtocolStack）协议是关于同一层次的对等实体之间的概念，而协议栈是指特定系统中所有层次的协议的列表。3.网络体系结构（NetworkArchitecture）网络体系结构是指层次结构与协议的集合。前面已经介绍了协议和层次的概念，网络体系结构就是把它们组织在一起的有机的整体。由于有了网络体系结构的规范，网络开发人员就可以根据协议设计每一层的软件程序或是硬件设备。需要指出的是，网络体系结构并不包括实现细节和接口规范。4.接口和服务（InterfaceandService）接口是相邻两层之间的边界，底层通过接口为上层提供服务。服务的使用者和提供者通过服务访问点直接联系。所谓服务访问点SAP（ServiceAccessPoint)是指相邻两层实体之间通过接口调用服务或提供服务的联系点。5.面向连接的服务和无连接的服务服务分为面向连接的服务和无连接的服务。面向连接的服务就像打电话，有一个明显的拨通电话、讲话、再挂断电话的过程，面向连接服务的提供者也要做建立连接、维护连接和拆除连接的工作，这种服务的最大好处就是可靠性高，而且保证数据顺序传输；无连接的服务就像发电报，电报发出后你并不能马上确认对方已经收