第3章计算机网络体系结构3.1计算机网络体系结构结构清晰简化设计与实现便于更新与维护较强的独立性和适应性空中旅行的组织空中旅行的组织:从另一种不同的角度观察分层的空中旅行组织:服务层次功能的分布式实现层次化方法在其它领域的应用1.计算机网络体系结构的定义计算机网络中，层、协议和层间接口的集合被称为计算机网络体系结构。换句话说：体系结构包括三个内容：分层结构与每层的功能，服务与层间接口，协议。最早的网络体系结构源于IBM的SNA；其它的网络体系结构还有DEC的DNA等由国际化标准组织ISO制定的网络体系结构国际标准是OSI/RM；实际中应用最广泛的是TCP/IP体系结构事实上的（defacto）标准层次结构方法的优点2.网络体系结构的分层原理系统A服务和协议是两个不同的概念。协议是有关对等实体间交换数据的格式和意义的一组规则。协议是“水平”的。通信的两实体利用协议来实现它们的服务定义。服务是“垂直”的，由下层向上层通过层间接口提供，并非在一个层内完成的功能。服务与接口（服务访问点）服务：两个N层实体在N层协议的控制下进行对等实体的通信，使得N层能够向上提供服务。这种服务称为（N）服务。接口（服务访问点SAP）：在同一个系统中相邻两层的实体间进行信息交换之处。协议数据单元（PDU）/数据服务单元（SDU）PDU：在OSI参考模型中，在对等层上传送的数据单位SDU：OSI中，层与层之间交换的数据单位。服务原语连接请求：呼叫方服务用户请求建立一个连接。连接指示：连接请求通过服务提供者的虚通信传到被叫方后，被叫方服务提供者向被叫方服务用户指示有建立连接的请求。连接响应：若被叫方服务用户准备建立连接，则通过此原语告诉本方服务提供者。连接证实：呼叫方服务提供者通过虚通信得知被叫方同意建立连接后，由此原语告知呼叫方服务用户。通过以上四步就建立了一条呼叫方与被叫方间的连接，可在其中传输数据网络分层体系结构对等层通信的实质对等通信例：两个人收发信件对等层通信的实质3在各层中实现的主要功能3.通信协议人相互交流的协议和通信协议之间的对比通信协议的三要素确认网络体系结构中：每层可能会有若干个协议一个协议只属于一个层次协议可以由软件或硬件来实现：网络通信协议软件、网络驱动程序网络硬件常用协议组：TCP/IP（Windows、Unix、Linux、…）NetBEUI（Windows）IPX/SPX（NetWare、Windows）协议数据单元（PDU）下层把上层的PDU作为本层的数据加以封装，然后加入本层的协议头部（和尾部）形成本层的PDU。封装：就是在数据前面加上特定的协议头部。因此，数据在源站自上而下递交的过程实际上就是不断封装的过程。到达目的地后自下而上递交的过程就是不断拆封的过程。——类比：发送信件数据在传输时，其外面实际上要被包封多层“信封”。数据多层封装TCP头在目的站，某一层只能识别由源站对等层封装的“信封”，而对于被封装在“信封”内部的“数据”仅仅是拆封后将其提交给上层，本层不作任何处理。每一层只处理本层的协议头部！3.2OSI/RM与TCP/IP体系结构TCP/IP体系结构分为4层：应用层传输层网际层网络接口层＝数据链路层＋物理层TCP/IP与OSI/RM的对应关系OSI/RM和TCP/IP相结合的5层结构——原理体系结构：应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层OSI网络参考模型功能表示3.OSI模型的数据流向OSI模型的数据流向3.3原理体系结构各层概述物理层协议基本特性物理层协议基本特性DTE和DCEDTE和DCE两个DTE通过DCE进行通信的例子两种物理层协议模型EIARS-232/V.24EIARS-232/V.24EIARS-232/V.24连接图EIARS-232零调制解调器EIARS232/V.24标准接口EIA-RS232/V.24数据传输流程信号时序（接收）H：Host（DTE），M：Modem（DCE）设备握手DTR：H→M（保持，表示H已可以工作）DSR：H←M（保持，表示M已可以工作）监视载波信号DCD：H←M←载波（表示数据链已建立）接收数据RD：H←M←数据调制信号断开连接DCD消失、H撤除DTR、M撤除DSR信号时序（发送）设备握手DTR：H→M（保持）DSR：H←M（保持）请求发送RTS：H→M（保持），M→载波，在对方产生DCDCTS：H←M（保持）发送数据TD：H→M→数据调制信号断开连接H撤除RTS/DTRM撤除CTS/DSR，停止发送载波EIA