3网络协议及体系结构
1网络协议与体系结构的定义
计算机网络是个复杂的系统
网络的状况：网络的异质性
多种通信媒介——有线、无线。。。 不同种类的设备——通用、专用。。。 不同的操作系统——Unix、Windows 。。。 不同的应用环境——固定、移动。。。
不同种类业务——分时、交互、实时。。。
（1）能够支持异种计算机之间的互连和通信； （2）能够支持多种通信媒体 （3）能够支持多种业务处理； （4）能够支持高级的人机接口；能够具有可扩充能力。
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2.OSI子模块（层）划分的原则
（1）各层（子模块）具有相对的独立性，层 间交互的信息最少； （2）各层（子模块）只能引用其下层提供的 服务（单向调用）； （3）在使用下层服务的基础上，各层完成特 定的通信功能（增值服务）。
介质访问（接入） 二进制传输
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需要强调：
OSI参考模型并非具体实现的描述，它只是一个为 制定标准而提供的概念性框架。 在OSI中，只有各种协议是可以实现的，网络中的 设备只有与OSI和有关协议相一致时才能互联。 互连的系统必须具有相同的层次结构。
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ISO/OSI七层协议

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层次结构方法的优点
把网络操作分成复杂性较低的单元，结构清晰，易于实现 和维护 定义并提供了具有兼容性的标准接口 使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块
独立性强——上层只需了解下层通过层间接口提供什么服 务—黑箱方法
适应性强——只要服务和接口不变，层内实现方法可任意 改变 一个区域网络的变化不会影响另外一个区域的网络，因此 每个区域的网络可单独升级或改造
它营造了一种“生存空间”——任何厂商的任何产品、以 及任何技术只要遵守这个空间的行为规则，就能够在其中生 存并发展。
网络体系结构解决异质性问题采用的是分层方法。—
—把复杂的网络互联问题划分为若干个较小的、单一的 问题，在不同层上予以解决。
就像编程时把问题分解为很多小的模块来解决一样。
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计算机网络需要制定一套复杂的协议集。
复杂的计算机网络协议最好的组织方式是层次结构模型。
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网络体系结构：
对计算机网络应该实现的功能进行了精确而详尽地 定义，使实现者可以为每一功能层进行硬件设计或 编写程序，并使之符合相关协议。 但要注意的是：
网络协议或具体功能实现的细节这些功能是用什么样的 硬件与软件去完成的，则是具体的实现问题，不属于网络 体系结构的内容，因为它们隐含在机器内部，对外部说来 是不可见的。
发送信息的进程 层间的逻辑通信 应用层 每一层执 行功能并 将信息送 往下一层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 数据流的物理传输 图2-1 七层参考模型
接收信息的进程 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 每一层执 行功能并 将信息送 往上一层
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体系结构实例：
IBM的SNA(Systems Network Architecture) DEC的DNA(Digital Network Architecture) 美国国防部的TCP/IP网络结构等
不同体系结构的计算机系统互不兼容，难以互
连。
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3.2 ISO／OSI基本参考模型
层次结构方法要解决的问题
1.网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？（分层与 功能） 2.各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？（服务与 接口） 3.通信双方的数据传输要遵循哪些规则？（协议）
层次结构方法包括三个内容：分层及每层功能，服务与层间接口，协议。
计算机网络体系结构：计算机网络的层次结构和各层
网络体系结构的几个基本概念
协议：为进行网络中的数据交换（通信）而建立的规
则、准或约定。(=语义+语法+规则)
不同层具有各自不同的协议。
实体：任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程。
对等层：两个不同系统的同名层次。 对等实体：位于不同系统的同名层次中的两个实体。
协议作用在对等实体之间。
接口：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间
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2.开放系统互联参考模型）
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应用层Application
表示层Presentation 会话层session 传输层transport 网络层Network 数据链路层Data Link 物理层Physical
处理网络应用 数据表示 主机间通信 端到端的连接
寻址和最短路径
的操作及下层对上层的服务。 服务：某一层及其以下各层的一种能力，通过接口提 供给其相邻上层。
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服务原语
互连系统内部层次之间的局部流控所需的原 语和参数,以及层次之间交换状态信息的原语和参 数都不包括在 OSI 服务定义中。对于面向连接的 服务,有四种形式的服务原语 ,即请求原语 ,指示原 语 , 响应原语和确认原语。这些原语表示在图 3.8 中。
宝贵的投资和积累——有形、无形。。。 用户业务的延续性——不允许出现大的跌宕起伏 它们互相交织，形成了非网络协议及体系结构
网络异质性问题的解决 网络体系结构就是使这些用不同媒介连接起来的不同
设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作性，并 满足各种业务的需求的一种粘合剂，
开放系统互联 (Open
System Interconnection) 基本 参考模型是由国际标准化组织 (ISO)1977 年制定的标准 化开放式计算机网络层次结构模型，又称 ISO/OSI 参考 模型。 1.标准开放系统互连基本参考模式（OSI/RM）的目的：
制定一系列计算机网络互连的标准，这些标准
协议的集合 (Network Architecture)。
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网络协议对计算机网络是必不可少的。
结点之间交换数据和控制信息时，必须遵守一些事先约定 好的规则，这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序 －网络协议 网络协议有三个要素：
1)语法，即数据及控制信息的格式、编码及信号电平等； 2)语义，即发出何种控制信息，完成什么动作以及做出何种应答； 3)时序，事件或操作执行的顺序关系。