1、第五讲 网络体系结构中的重要术语 The Main in Network Architecture,第一章 计算机网路的概述,一、网络体系结构中的术语和概念二、协议与服务的区别和联系三、面向连接与无连接服务的特点,网络体系结构中的重要术语,教学内容,一、网络体系结构中的术语与概念,N+1层,N层,N1层,N层 协议,N层 协议,接口,接口,N层服务访问点,N1层服务访问点,N1层连接,对等实体：处于不同系统中同一层中的实体。,协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。,服务：下层实体为上层实体提供它们间进行通信的能力。,服务原语：上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令，这些命令称
2、为服务原语。,接口：相邻两层之间交互的界面，定义相邻两层之间的原语操作及下层 对上层的服务。,服务访问点（SAP）：在同一系统中相邻两层的实体进行交互 （即交换信息）的地方。,网络体系结构中的重要术语,1. 第（N+1）层的实体在实现自身定义的功能时，只使用N层提供的服务。,2. N层向（N+1）层提供服务，此服务不仅包括N层本身所执行的功能，还包括由下层服务提供的功能总和。,3. 最低层只提供服务，是提供服务的基础；最高层只是用户，是使用服务的最高层；中间各层既是下一层的服务用户，又是上一层的服务提供者。,4. 仅在相邻层间有接口，且下层所提供服务的具体实现细节对上层完全屏蔽。,网络体系结构
3、中的重要术语,N1层连接,数据单元：数据在传送的过程中根据其传送范围的不同被冠以的不同名称,数据单元,网络体系结构中的重要术语,UD：用户数据PCI：协议控制信息PDU：协议数据单元ICI：接口控制信息IDU：接口数据单元SDU：服务数据单元,UD:用户数据,ICI:接口控制信息,PDU:协议数据单元,IDU:接口数据单元,SDU:服务数据单元,数据单元,PCI:协议控制信息,网络体系结构中的重要术语,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,应 用 程 序 数 据,10100110100101 比 特 流 1101011101
4、01,注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次,应 用 程 序 数 据,网络体系结构中的重要术语,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 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,网络体系结构中的重要术语,主机 1 向主机 2 发送数据,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 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,网络体系结构中的重要术语,H3,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,
5、2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,网络层剥去分组首部后 把分组的数据部分交给运输层,网络体系结构中的重要术语,H4,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,运输层剥去报文首部后 把报文的数据部分交给应用层,网络体系结构中的重要术语,应 用 程 序 数 据,H5,应 用 程 序 数 据,主机 1 向主机 2 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 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,网络体系结构中的重要术语,主机 1 向主机 2
6、 发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机 1,AP2,AP1,主机 2,我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！,网络体系结构中的重要术语,协议在设计初期要考虑所有不利的情况。,网络体系结构中的重要术语,占据两个山顶的蓝军与驻扎在这山谷的白军作战。力量对比是：一个山顶上的蓝军打不过白军，但两个山顶的蓝军协同作战就可战胜白军。试问能否设计出一种协议，使得蓝军能实现协同作战因而一定(即100 %)取得胜利？,著名的协议举例,这样的协议无法实现！,西,东,服务原语（Primitive）就是上层使用下层所提供的服务时必须与下层交换的一些命令。服务原语可以划分为以下4种：,服务有“有证实
7、”和“无证实”之分。有证实服务包括请求、指示、响应和证实四种原语，而无证实服务只有请求和指示两种原语。,五、服务原语,2.1 网络体系结构基本概念,与电话系统作比较，可以有助于理解这些原语是如何应用的。以A打电话邀请B到家里来喝茶的步骤为例： 1、CONNECT.request：A拨B家的电话号码。 2、CONNECT.indication：B家的电话铃响了。 3、CONNECT.response：B拿起电话。 4、CONNECT.confirm：A听到了响铃停止。 5、DATA.request：A邀请B来喝茶。 6、DATA.indication：B听到了A的邀请。 7、DATA.reque
8、st ：B说她很高兴来。 8、DATA.indication：A听到她接受了邀请。 9、DISCONNECT.request：A挂断电话。 10、DISCONNECT.indication：B听到了挂断声，也挂断了电话。,五、服务原语,(2)indication,$#&,五、服务原语,协议与服务的区别：,二、协议与服务的区别与联系,服务是下层实体为上层实体提供它们间进行通信的能力，具体是通过原语操作实现的。服务是由下层向上层通过层间接口提供的，上层是服务用户，下层是服务提供者。服务是“垂直”的。协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。协议是“水平”的。尽管服务定义了该层能够为它的上层完成的
9、操作，但丝毫也未涉及这些操作是如何完成的。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是“透明的”。,网络体系结构中的重要术语,实体利用协议来实现它们的服务定义，但是只要不改变提供给用户的服务，实体可以任意地改变它们的协议。这样，服务和协议就被完全地分离开来。,网络体系结构中的重要术语,协议与服务的区别：,实体利用协议来实现它们的服务定义，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。协议的实现保证了能够向上一层提供服务。 要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。,网络体系结构中的重要术语,协议与服务的联系：,三、服务类型,【特点】 数
10、据传输过程必须经过连接建立、数据传输和连接释放三个阶段。类似打电话的拨号、通话、挂机的过程。 数据传输过程中，各分组不需要携带目的结点的地址，数据按序传送。 传输的可靠性高，但协议复杂，通信效率不高。,面向连接的服务,网络体系结构中的重要术语,【特点】 每个分组都携带完整的目的结点地址，各分组在系统中独立传送。数据传输过程不需要经过连接建立、数据传输和连接释放三个阶段。类似于邮政系统中普通信件的投递。数据传输过程中目的结点接收的数据分组可能出现乱序、重复与丢失现象。传输的可靠性不是很好，但通信协议相对简单，通信效率较高。,A,B,C,E,D,无连接的服务,网络体系结构中的重要术语,（）面向连接
11、服务与无连接服务对实现服务的协议的复杂性与传输的可靠性有很大的影响。根据主机间数据传输的效率和可靠性要求的不同，设计者可以选择不同的服务。（）在网络数据传输的各层，都会涉及面向连接服务与无连接服务的问题。各层的通信方式与协议的制定方面都需要事先确定采用哪种服务。采用的通信服务类型不同，通信的可靠性与协议的复杂性也不同。,网络体系结构中的重要术语,理解网络服务需要注意两个基本问题：,确认是指数据分组的接收结点在收到每个分组后，要求向发送方发送正确接收分组的确认信息。在规定的时间内，如果发送结点没有接收到接收结点的确认信息，就认为该数据分组发送失败，发送结点重新发送数据分组。,网络体系结构中的重要
12、术语,确认与重传机制：,为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议；,网络体系结构与网络协议是网络技术中两个最基本的概念；,网络中的计算机与相关设备必须按照相同协议来通信；,所谓网络分层指的是对网络功能的分离，每一层完成一定的功能。即经过分层，使计算机网络形成层次结构. ；,网络层次结构模型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构；网络层次结构模型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构；,本章小结,不同的计算机网络具有不同的体系结构，其层的数量、各层的名字、功能以及相邻层间接口都不一样。,网络体系结构中的重要术语,试举出电话系统中可以与服务访问点SAP及SAP地址相类比的例子。,分层结构究竟是以硬件形式还是以软件形式实现的？换句话说，在计算机中分层结构是以什么样的形式体现出来的？,思考题,网络体系结构中的重要术语,
