1、1.2 OSI/RM和TCP/IP模型,网络体系结构,计算机网络通信及网络服务软件系统的 功能模块图,协议,协议由语义、语法和变换规则3部分组成 语义规定通信双方“讲什么” 语法规定通信双方“如何讲” 变换规则规定双方的“应答关系”,计算机网络中实体之间有关通信规则约定的集合。,服 务 用 户,第 n 层,第 n + 1 层,服 务 用 户,在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得 本层能够向上一层提供服务。 要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。,各层之间相互独立； 每层可以选择最为合适的实现技术，各层实现技术改变，不会影响其他层； 易于实现和维护； 易于标准化的实现； 兼容不同厂商的
2、标准接口。,为什么要分层？,OSI七层模型,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,逻辑链路控制,介质存取控制,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,系统 1,系统 2,7,6,5,4,3,2,1,报文,报文,报文,报文,分组,帧,比特,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,链路层协议,物理层协议,7,6,5,4,3,1,2,OSI各层的功能,（1）物理层任务是透明地传送比特流。规定与传输介质接口的机械特性电气特性功能特性规程特性,OSI各层功能,（2）数据链路层差错控制：确认帧和否认帧来对接收的帧差错控制流量控制：发送方和接收方
3、能力速度匹配,（3）网络层路径选择、拥塞控制、网络互联 （4）传输层保证多端口多进程通信；差错校验和恢复；信息流控制；,（5）会话层建立、管理、中止不同机器上的应用程序间的会话。“会话”完成一项任务而进行的一系列相关的信息交换。 （6）表示层数据表示问题：即信息的语法和语义。如：数据加密、解密；压缩、解压缩等,（7）应用层为用户的应用程序提供网络通信服务识别、证实目的通信方的可用性；使协同工作的应用程序之间进行同步；判断是否为通信过程申请了足够的资源；,数据,数据段数据包帧比特 电脉冲,011101000011000010100101111010110,数据多层封装,计算机 1 向计算机 2
4、发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,应用进程数据先传送到应用层,加上应用层首部，成为应用层 PDU,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,应用层 PDU 再传送到传输层,加上传输层首部，成为传输层报文,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,传输层报文再传送到网络层,加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计
5、算机 1,AP2,AP1,计算机 2,IP 数据报再传送到数据链路层,加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,数据链路层帧再传送到物理层,最下面的物理层把比特流传送到物理媒体,计算机 1 向计算机 2 发送数据,应用层(application layer),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,物理传输媒体,计算机 1,AP2,AP1,电信号（或光信号）在物理媒体中传播 从发送端物理层传送到接收端物理层,计算机 2,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4
6、,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,物理层接收到比特流，上交给数据链路层,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,数据链路层剥去帧首部和帧尾部 取出数据部分，上交给网络层,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,网络层剥去首部，取出数据部分 上交给运输层,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,传输层剥去首部，取出数据部分 上交给应用层,计算机 1 向
7、计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,应用层剥去首部，取出应用程序数据 上交给应用进程,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,应 用 程 序 数 据,10100110100101 比 特 流 110101110101,注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次,应 用 程 序 数 据,计算机 1 向计算机
8、 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,10100110100101 比 特 流 110101110101,计算机 2 的物理层收到比特流后 交给数据链路层,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,数据链路层剥去帧首部和帧尾部后 把帧的数据部分交给网络层,H2,T2,H3,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,网络层剥去分组首部后 把分组的数据部分交给传输层,H4,计算机 1 向计算机
9、2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,传输层剥去报文首部后 把报文的数据部分交给应用层,应 用 程 序 数 据,H5,应 用 程 序 数 据,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,应用层剥去应用层 PDU 首部后 把应用程序数据交给应用进程,计算机 1 向计算机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,计算机 1,AP2,AP1,计算机 2,我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！,TCP/IP模型,TCP/IP起源于美国国防部高级研究规划署(DA
10、RPA)的一项研究计划实现若干台主机的相互通信。 现在TCP/IP已成为Internet上通信的标准。 TCP/IP模型包括4个概念层次： 应用层（application） 传输层（transport） 网际层（internet） 网络接口（network interface）,TCP/IP概念层次,Ethernet,802.3,802.5,FDDI等等,TCP/IP与OSI参考模型的对应关系,TCP/IP与应用层,应用层协议支持了文件传输、电子邮件、远程登录、网络管理、Web浏览等应用。,TCP/IP与传输层,传输层的两项主要功能： 流量控制：通过滑动窗口实现； 可靠传输：由序号和确认来实现
11、。,传输层提供了TCP和UDP两种传输协议： TCP是面向连接的、可靠的传输协议。它把报文分解为多个段进行传输，在目的站再重新装配这些段，必要时重新发送没有收到的段。 UDP是无连接的。由于对发送的段不进行校验和确认，因此它是“不可靠”的。,面向连接的TCP 无连接的UDP,传输层提供了两种传输协议,TCP/IP网际层的四个主要协议,TCP,UDP,6,17,IP,传输层,网际层,IP数据报的协议域确定目的端的上层协议,面向连接服务和无连接服务,面向连接服务：在数据交换之前，两实体间必须建立连接。 无连接服务：两通信实体之间不需要建立连接。,计算机网络协议相关标准化组织,国际标准化组织，ISO
12、 国际上最大的标准化组织，由各国标准化组织组成。 代表作： ISO/IEC 7498（后来被ITU-T 采用为X.200 建 议），定义了OSI模型 国际电信联盟，ITU 下设3个部门，其中ITU-T为电信标准化部门，原名为CCITT，即国际电报、电话咨询委员会。 代表作： V系列、X系列标准。,电器和电子工程师协会，IEEE 专业技术团体 代表作： IEEE802系列标准，用于局域网 美国国家标准学会，ANSI 美国自发标准情报交换机构，美国指定的ISO投票组织。 EIA、IEEE均是ANSI成员。 代表作： EIA/TIA 568B、RS-232、RS-485,相关网络术语,主机：拥有自己的IP地址的计算机 终端： 服务器：为网络提供资源、控制管理或专门服务的计算机系统 客户机：接入网络的计算机，受网络服务器的控制和管理，能够共享网络上的各种资源。 代理服务器：是一个软件或软件系统，运行于局域网的一台计算机上。,
