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2020年1月30日星期四12时8分45秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术教学重点和难点：OSI模型七层功能及其关系；OSI的相邻层之间通信的过程；不同计算机上同等层之间的通信过程；ISO/OSI数据封装与解封装的过程；TCP/IP模型体系结构；TCP/IP数据封装与解封装的过程。第3章计算机网络体系结构2020年1月30日星期四12时8分47秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术（1）发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活（Activate）。（2）要告诉网络如何识别接收数据的计算机。（3）发起通信的计算机必须查明对方计算机是否已准备好接收数据。（4）发起通信的计算机必须弄清楚，在对方计算机中的文件管理程序是否已做好文件接收和存储文件的准备工作。3.1计算机网络体系结构概述3.1.1建立计算机网络体系结构的必要性2020年1月30日星期四12时8分48秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术（5）若计算机的文件格式不兼容，则至少其中的一个计算机应完成格式转换功能。（6）对出现的各种差错和意外事故，如数据传送错误、重复或丢失，网络中某个结点出故障等，应当有可靠的措施保证对方计算机最终能够收到正确的文件。3.1计算机网络体系结构概述2020年1月30日星期四12时8分48秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.1计算机网络体系结构概述3.1.2计算机网络的分层模型2020年1月30日星期四12时8分49秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术1.实体与对等实体3.1计算机网络体系结构概述实体：任何可以发送或接收信息的硬件或软件进程。对等实体：不同机器上位于同一层次、完成相同功能的实体。2020年1月30日星期四12时8分49秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术2.通信协议3.1计算机网络体系结构概述协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则﹑标准或约定即称为网络协议。语法语义同步2020年1月30日星期四12时8分50秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.服务与接口3.1计算机网络体系结构概述在网络分层结构模型中，每一层为相邻的上一层所提供的功能称为服务。服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体进行交互的地方,通常称为服务访问点SAP。服务：2020年1月30日星期四12时8分51秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.1计算机网络体系结构概述4.服务类型每个报文（信件）带有完整的目的地址，并且每一个报文都独立于其他报文，由系统选定的路线传递。在正常情况下，当两个报文发往同一目的地时，先发的先到。但是，也有可能先发的报文在途中延误了，后发的报文反而先收到。在数据交换之前，必须先建立连接。当数据交换结束后，则必须终止这个连接。在传送数据时是按序传送的。面向连接服务无连接服务2020年1月30日星期四12时8分53秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.1计算机网络体系结构概述5.服务原语相邻层之间通过一组服务原语建立相互作用，完成服务与被服务的过程。这些原语供用户和其他实体访问该服务。这些原语通知服务提供者采取某些行动或报告某个对等实体的活动。服务原语可被划分为4类，分别是请求、指示、响应、确认。2020年1月30日星期四12时8分53秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术网络体系结构是从体系结构的角度来研究和设计计算机网络体系，其核心是网络系统的逻辑结构和功能分配定义，即描述实现不同计算机系统之间互连和通信的方法以及结构，是层和协议的集合。通常采用结构化设计方法，将计算机网络系统划分成若干功能模块，形成层次分明的网络体系结构。3.1计算机网络体系结构概述3.1.3网络体系结构2020年1月30日星期四12时8分54秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术OSI采用分层的结构化技术，共分7层，从低到高为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型3.2.1OSI七层模型应用层（ApplicationLayer）会话层(SessionLayer)传输层(TransportLayer)网络层(NetworkLayer)物理层(PhysicalLayer)数据链路层(DataLinkLayer)表示层(PresentationLayer)2020年1月30日星期四12时8分55秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型3.2.2OSI参考模型各层的功能1．物理层(PhysicalLayer)物理层位于OSI参考模型的最低层，它直接面向原始比特流的传输。为了实现原始比特流的物理传输，物理层必须解决好包括传输介质、信道类型、数据与信号之间的转换、信号传输中的衰减和噪声等在内的一系列问题。2020年1月30日星期四12时8分56秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型2．数据链路层(DataLinkLayer)数据链路层涉及相邻结点之间的可靠数据传输，数据链路层通过加强物理层传输原始比特的功能，使之对网络层表现为一条无错线路。为了能够实现相邻结点之间无差错的数据传送，数据链路层在数据传输过程中提供了确认、差错控制和流量控制等机制。2020年1月30日星期四12时8分56秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型3．网络层(NetworkLayer)网络中的两台计算机进行通信时，中间可能要经过许多中间结点甚至不同的通信子网。网络层的任务就是在通信子网中选择一条合适的路径，使发送端传输层所传下来的数据能够通过所选择的路径到达目的端。2020年1月30日星期四12时8分57秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型5．会话层(SessionLayer)会话层的主要功能是在两个结点间建立、维护和释放面向用户的连接，并对会话进行管理和控制，保证会话数据可靠传送。在会话层和传输层都提到了连接，那么会话连接和传输连接到底有什么区别呢？会话连接和传输连接之间有三种关系：一对一关系，即一个会话连接对应一个传输连接；一对多关系，一个会话连接对应多个传输连接；多对一关系，多个会话连接对应一个传输关系。2020年1月30日星期四12时8分57秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型6．表示层(PresentationLayer)OSI模型中，表示层以下的各层主要负责数据在网络中传输时不出错。但数据的传输没有出错，并不代表数据所表示的信息不会出错。表示层专门负责有关网络中计算机信息表示方式的问题。表示层负责在不同的数据格式之间进行转换操作，以实现不同计算机系统间的信息交换。2020年1月30日星期四12时8分57秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型基于ASCII码的计算机将信息“HELLO”的ASCII编码发送出去。但因为接收方使用EBCDIC编码，所以数据必须加以转换。因此，传送的是十六进制字符48454C4C4F，接收到的却是C8C5D3D3D6。基于ASCII码的计算机基于EBCDIC码的计算机网络48454C4C4FC8C5D3D3D62020年1月30日星期四12时8分58秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型7．应用层(ApplicationLayer)应用层是OSI参考模型中最靠近用户的一层，负责为用户的应用程序提供网络服务。应用层还包含大量的应用协议，如虚拟终端协议（Telnet）、简单邮件传输协议（SMTP）、简单网络管理协议（SNMP）、域名服务系统（DNS）和超文本传输协议（HTTP）等。2020年1月30日星期四12时8分58秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术1.OSI模型每一层数据的名称为了使数据分组从源主机传送到目的主机，源主机OSI模型的每一层要与目标主机的每一层进行通信。用Peer-to-peercommunications（对等实体间通信）表示源主机与目的主机对等层间的通信。在这一过程中，每一层的协议交换的信息称为协议数据单元（PDU，ProtocolDataUnit），通常在该层的PDU前面增加一个单字母的前缀，表示为哪一层数据。3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型3.2.3OSI的层次间关系2020年1月30日星期四12时8分58秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术2.2ISO/OSI开放系统互连参考模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层主机A主机B应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层比特数据帧数据报数据段APDUPPDUSPDU应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议网络层协议数据链路层协议2020年1月30日星期四12时8分59秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术2.数据封装封装（Encapsulation）是指网络结点将要传送的数据用特定的协议头打包来传送数据，有时候也可能在数据尾部加上报文。OSI七层模型的每一层都对数据进行封装，以保证数据能够正确无误的到达目的地，并被终端主机理解及处理。下面来看一下数据从主机A到主机B的封装过程。3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型2020年1月30日星期四12时9分0秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术2.2ISO/OSI开放系统互连参考模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层网络传输介质主机A主机B2020年1月30日星期四12时9分1秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型2020年1月30日星期四12时9分1秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型2020年1月30日星期四12时9分1秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.同一台计算机之间相邻层的通信3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型2020年1月30日星期四12时9分1秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术4.不同计算机上同等层之间的通信主机A的应用层与主机B的应用层通信。同样，主机A的传输层、会话层和表示层也与主机B的对等层进行通信。OSI参考模型的分层禁止了不同主机间的对等层之间的直接通信。因此，主机A的每一层必须依靠主机A相邻层提供的服务来与主机B的对应层通信。假定主机A的第4层必须与主机B的第4层通信。那么，主机A的第4层就必须使用主机A的第3层提供的服务。第4层叫服务用户，第3层叫服务提供者。第3层通过一个服务接入点（SAP）给第4层提供服务。这些服务接入点使得第4层能要求第3层提供服务。3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型2020年1月30日星期四12时9分2秒计算机网络技术2020年1月30日星期四12时8分44秒计算机网络技术3.3TCP/IP模型3.3.1TCP/IP模型2020年1月30日星期四12时