网络基础与应用31(网络体系结构与协议)

第3章网络体系结构与协议本章主要介绍的内容有：网络体系结构与协议概述OSI参考模型TCP/IP参考模型与TCP/IP协议局域网协议举例3.1网络体系结构与协议概述计算机网络是一个复杂的计算机及通信系统的集合，在其发展过程中逐步形成了一些公认的通用的建立网络体系的模式，可将其视为是建立网络体系通用的蓝图。象这种将整个网络的传输功能进行分层设计的网络结构层次模型及各层协议的集合称为计算机网络体系结构（NetworkArchitecture），用以指导网络的设计和实现。3.1网络体系结构与协议概述3.1.1网络体系结构为了便于理解计算机网络体系结构，以两大城市（如重庆和上海）邮寄信件的工作过程为例来说明。3.1网络体系结构与协议概述3.1.2网络协议人们常把国际互联网络叫做信息高速公路，要想在上面实现共享资源，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）。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；语义；时序。3.1网络体系结构与协议概述3.1.3协议分层3.1网络体系结构与协议概述3.1.4网络服务网络服务是指彼此相邻的两层间下层为上层提供通信能力或操作而屏蔽其细节的过程。上层可看成是下层的用户，下层是上层的服务提供者。从通信角度看，各层所提供的服务有两种形式：面向连接的服务和无连接的服务。3.2OSI参考模型网络参考模型是为了规范和设计网络体系结构提出的抽象模型。3.2.1OSI参考模型描述国际标准化组织（InternationalStandardOrganization，ISO）于20世纪80年代初提出了OSI参考模型，也称OSI/RM（OpenSystemInterconnectionReferenceModel,OSI/RM），这个关于网络体系结构的标准定义了网络互连的基本参考模型。OSI参考模型是具有七个层次的框架，如下图所示，自底向上的七个层次分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。3.2OSI参考模型3.2.1OSI参考模型描述应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层物理层数据链路层网络层物理层数据链路层网络层物理层数据链路层网络层发送进程接收进程应用层协议表示层协议会话层协议会话层协议主机A主机B路由器路由器路由器通信子网物理介质物理介质图2-3OSI参考模型示意图3.3TCP/IP参考模型TCP／IP是国际互联网Internet采用的协议标准，是事实上的工业标准。TCP／IP是一种异构网络互连的通信协议，它同样也适用于在一个局域网中实现异种机的互连通信。TCP/IPTCP/IP协议协议是一个是一个协议集协议集，其中最重要的是，其中最重要的是TCPTCP协议与协议与IPIP协议，协议，TCP/IPTCP/IP参考模型能很好地适参考模型能很好地适应世界范围内数据通信的需要，它具有如下四个特应世界范围内数据通信的需要，它具有如下四个特点：点：(1)(1)开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统；特定的计算机硬件与操作系统；(2)(2)独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网中，更适用于网络互联；广域网中，更适用于网络互联；(3)(3)统一的网络地址分配方案，使得网络中的每台统一的网络地址分配方案，使得网络中的每台主机在网中都具有唯一的地址；主机在网中都具有唯一的地址；(4)(4)标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。服务。3.3TCP/IP参考模型3.3.1模型描述3.3TCP/IP参考模型3.3.2比较OSI与TCP/IP1．OSI参考模型与TCP/IP参考模型的对照关系OSI参考模型与TCP/IP参考模型都采用了层次结构，但OSI采用的是七层模型，而TCP/IP是四层结构（实际上是三层结构）。2．OSI参考模型与TCP/IP参考模型的优缺点比较OSI参考模型虽然一直被人们所看好，但实现起来很困难；相反，TCP/IP虽然有许多不尽人意的地方，但近30年的实践证明它还是比较成功的。3.4局域网协议举例除TCP/IP协议之外，目前局域网中常用的通信的协议有NetBEUI(NetBiosEnhancedUserInterface)协议、IPX/SPX及其兼容协议。Microsoft公司的网络产品有四种协议簇，试图满足不同的网络规模和需求：NetBEUI是为小型的、单个服务器的网络准备的。NWLink适合于中型规模网络或需要访问NovellNetWare文件服务器的网络。AppleTalk主要用于实现与Macintosh计算机的互操作。TCP/IP是一个复杂的协议簇，适用于像Internet那样的跨全球的复杂网络。Microsoft公司正致力于将TCP/IP变成一个适合各种网络的协议簇。第三章课堂练习1、什么是计算机网络体系结构？2、什么是网络协议？有哪几要素？3、网络层次结构中，相邻层间的关系是什么？计算机网络中的协议采用层次结构有哪些好处？4、TCP/IP参考模型具有哪些特点？5、请说明OSI参考模型与TCP/IP参考模型各层次的功能，并比较OSI参考模型与TCP/IP参考模型的优缺点。网络应用：请熟悉个人网上空间的使用。