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1、 计算机网络课程计算机网络课程高邮职业教育中心高邮职业教育中心1计算机网络课程课件课程内容简介课程内容简介l计算机网络的体系结构（计算机网络的体系结构（OSI/RM和和TCP/IP）l数据通信基础数据通信基础l计算机局域网络原理及其实现技术计算机局域网络原理及其实现技术l计算机广域网络原理及其实现技术计算机广域网络原理及其实现技术l互联网络及互联网络及Internet原理及其实现技术原理及其实现技术l网络管理与网络安全理论网络管理与网络安全理论2计算机网络课程课件课程学习方法课程学习方法总原则：课堂讲授、课外自学与上机实践相结合总原则：课堂讲授、课外自学与上机实践相结合l课堂讲授课堂讲授：基础
2、理论的学习与部析：基础理论的学习与部析l课外自学课外自学：阅读参考书目及相关理论和实践方：阅读参考书目及相关理论和实践方面的文章面的文章l上机实践上机实践：分析网络解决方案，组建实验型局：分析网络解决方案，组建实验型局域网并与域网并与Internet互联，编程实现网络通信。互联，编程实现网络通信。3计算机网络课程课件所需先行知识所需先行知识l熟悉一种操作系统（熟悉一种操作系统（Windows、Unix或或Linux）l熟悉一门编程语言（熟悉一门编程语言（C语言或汇编语言）语言或汇编语言）l了解数据结构相关知识了解数据结构相关知识l了解计算机体系结构相关知识了解计算机体系结构相关知识l了解数据通
3、信相关理论了解数据通信相关理论4计算机网络课程课件参考书目参考书目lTCP/IP详解（详解（1、2卷）（美）卷）（美）W. Richard Stevens著，机械工业出版社著，机械工业出版社l计算机网络（第计算机网络（第4版）谢希仁著、电子工业版）谢希仁著、电子工业出版社出版社l计算机网络工程教程黄叔武杨一平著、清计算机网络工程教程黄叔武杨一平著、清华大学出版社华大学出版社l计算机网络教程彭澎著、机械工业出版社计算机网络教程彭澎著、机械工业出版社5计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系1.1 协议的分层结构协议的分层结构 1.2 OSI参考模型参
4、考模型 1.2.1 1.2.1 模型结构模型结构 1.2.2 1.2.2 协议层协议层 1.2.3 1.2.3 服务定义服务定义1.2.4 1.2.4 协议描述协议描述1.2.4.11.2.4.1 PDUPDU定义定义 1.2.4.2 1.2.4.2 协议操作协议操作1.2.4.3 1.2.4.3 协议描述方法协议描述方法 6计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系1.3 TCP/IPTCP/IP协议体系协议体系1.4 一个基于一个基于OSIOSI的修改模型的修改模型 7计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系
5、协议体系计算机网络的产生计算机网络的产生l产生的原因：资源共享与数据交换的要求。l产生的基础：是计算机技术与通信技术相结合的产物。（1）通信网络为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段；（2）数字计算技术的发展渗透到通信技术中，又提高了通信网络的各种性能。8计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系计算机网络的发展过程1、具有通信功能的单机系统具有通信功能的单机系统（终端计算机网络）：将（终端计算机网络）：将一台计算机经通信线路与若干台终端直接相连，如下一台计算机经通信线路与若干台终端直接相连，如下图所示。美国图所示。美国20世纪世纪50年代的半
6、自动地面防空系统年代的半自动地面防空系统（SAGE）就属于该类网络。它把远距离的雷达和其它就属于该类网络。它把远距离的雷达和其它测量控制设备的信号通过通信线路送到一台旋风计算测量控制设备的信号通过通信线路送到一台旋风计算机进行处理和控制，首次实现了计算机技术与通信技机进行处理和控制，首次实现了计算机技术与通信技术的结合。术的结合。HTTTTHHOST，主计算机主计算机T终端终端9计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系缺点缺点：（1）终端增多时，）终端增多时，HOST负担重，效率下降；负担重，效率下降；（2）每一终端要一线路，费用高）每一终端要一线
7、路，费用高2、具有通信功能的多机系统具有通信功能的多机系统：为减轻承担数据处理的中为减轻承担数据处理的中心计算机的负载心计算机的负载,在通信线路和中心计算机之间设置了在通信线路和中心计算机之间设置了一个前端处理机一个前端处理机FEP (Front End Processor)或通信控制或通信控制器器CCP(Communication Control Processor ),专门负责专门负责与终端之间的通信控制与终端之间的通信控制,从而出现了数据处理和通信控从而出现了数据处理和通信控制的分工制的分工,更好地发挥了主计算机的数据处理能力。另更好地发挥了主计算机的数据处理能力。另外外,在终端较集中处
8、设置集中器（在终端较集中处设置集中器（Concentrator)Concentrator),它首它首先通过低速线路将附近群集的终端连至集中器先通过低速线路将附近群集的终端连至集中器,然后通然后通过高速通信线路与远程中心计算机的前端机相连，如过高速通信线路与远程中心计算机的前端机相连，如下图所示。下图所示。10计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系HCCPTTTT实例：实例：20世纪世纪60年代初，美国建成了全国性航空公司飞机年代初，美国建成了全国性航空公司飞机票系统（票系统（SABRE），），它用一台主计算机连接遍布全国各地的它用一台主计算机连接
9、遍布全国各地的2000多个终端。多个终端。3、计算机计算机网络、计算机计算机网络：即计算机网络，：即计算机网络，20世纪世纪60年代中期发年代中期发展了由若干计算机互联的系统，即利用通信线路将多台计算机展了由若干计算机互联的系统，即利用通信线路将多台计算机连接起来，开始了计算机计算机之间的通信。有两种结构形连接起来，开始了计算机计算机之间的通信。有两种结构形式，如下图所示：式，如下图所示：11计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系HHHTTTTTTTTaCCCCCCHTTTHTTHTTTb通信子网通信子网资源子网资源子网12计算机网络课程课件第一
10、章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系图图a所示是主计算机通过通信线路直接互联的结构，主计所示是主计算机通过通信线路直接互联的结构，主计算机同时承担数据处理和通信工作；图算机同时承担数据处理和通信工作；图b所示是通过通所示是通过通信控制处理机（信控制处理机（CC）间接地把各主计算机连接的结构，间接地把各主计算机连接的结构，通信控制处理机负责网络中各主机间的通信处理和控通信控制处理机负责网络中各主机间的通信处理和控制，主计算机则只负责数据处理。制，主计算机则只负责数据处理。4、信息网络、信息网络：1993年美国提出的国家信息基础设施年美国提出的国家信息基础设施NII计划
11、。提出：高速信息网是国家信息基础结构的一个计划。提出：高速信息网是国家信息基础结构的一个重要组成部分，也称重要组成部分，也称“信息高速公路信息高速公路”；1994年，美年，美国又提出建立全球信息基础结构国又提出建立全球信息基础结构GII的倡议，建议将各的倡议，建议将各国的国的NII互边起来，组成世界范围的信息基础结构。互边起来，组成世界范围的信息基础结构。13计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系计算机网络的定义：（没有一致的严格定义）计算机网络的定义：（没有一致的严格定义）l从计算机与通信技术相结合的广义观点出发定义：从计算机与通信技术相结合的
12、广义观点出发定义：计计算技术与通信技术相结合，实现远程信息处理和进一算技术与通信技术相结合，实现远程信息处理和进一步共享资源的系统步共享资源的系统。照此定义，五十年代的。照此定义，五十年代的远程终端远程终端计算机网计算机网，六十年代的，六十年代的计算机计算机计算机网计算机网以及以及目前发展的分布式计算机网均属于计算机网络。目前发展的分布式计算机网均属于计算机网络。l美国信息处理学会联合会（美国信息处理学会联合会（AFIPSAFIPS）在在19701970年从共享资年从共享资源角度出发定义：源角度出发定义：“以能够相互共享资源（硬件、软以能够相互共享资源（硬件、软件和数据等）的方式连接起来，并各
13、自具备独立功能件和数据等）的方式连接起来，并各自具备独立功能的计算机系统的集合的计算机系统的集合”。l随着随着“远程终端远程终端计算机计算机”通信发展到通信发展到“计算机计算机计算机计算机”通信，后来人们又提出了计算机通信网的通信，后来人们又提出了计算机通信网的定义：定义：在计算机之间以传输信息为目的连接起来的计在计算机之间以传输信息为目的连接起来的计算机系统的集合，称为计算机通信网。算机系统的集合，称为计算机通信网。14计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系l从从物物理理结结构构上上看看，计计算算机机网网络络又又可可定定义义为为在在协协议议控控
14、制制下下，由由若若干干计计算算机机、终终端端设设备备、数数据据传传输输设设备备和和通通信信控控制制处处理理机机等等组组成成的的系系统统集集合合。该该定定义义强强调调计计算算机机网网是是在在协协议议控控制制下下，通通过过通通信信系系统统实实现现计计算算机机之之间间的的连连接接，网网络络协协议议是是区区别别计计算算网网络络与与一一般般的的计计算算机机互连系统的标志。互连系统的标志。l综综上上所所述述，根根据据目目前前流流行行的的观观点点，可可以以把把计计算算机机网网络络定定义义为为：按按照照网网络络协协议议，以以共共享享资资源源为为主主要要目目的的，将将地地理理上上分分散散且且独独立立的的计计算算
15、机机互互相相连连接接起起来来形形成成的的集集合合体体。通通常常根根据据人人们们所所处处环环境境和和研研究究的的着着眼眼点点不不同同，可可采采用用不不同同术术语语。当当着着重重研研究究网网络络资资源源共共享享问问题题时时，可可称称作作计计算算机机网网络络；当当着着重重研研究究和和分分析析通通信信方方面面问问题题时时，常常称称作作计计算算机机通通信信网网络络。我我们们对对这这两两个个术术语语将将不不加加严严格格区区分分，一一般般都称作都称作计算机网络计算机网络。15计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系一个计算机网络应该有三个主要的组成部分：一个计算
16、机网络应该有三个主要的组成部分：1、若干个、若干个主机主机，它们向各用户提供服务；，它们向各用户提供服务；2、一个、一个通信子网通信子网，它由一些专用的结点交换机和连接这，它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路组成；些结点的通信链路组成；3、一系列、一系列协议协议，为在主机之间或主机与子网之间的通信，为在主机之间或主机与子网之间的通信而用。而用。16计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系实体与协议：实体与协议：l网络中的通信是指在不同系统中的网络中的通信是指在不同系统中的实体实体之间的通信。之间的通信。l实体实体，是指能发送和接收信息的
17、任何东西，包括终端、应用软件、，是指能发送和接收信息的任何东西，包括终端、应用软件、通信进程等。通信进程等。l协议：协议：跟在人与人之间交流一样，实体之间通信需要一些规则和跟在人与人之间交流一样，实体之间通信需要一些规则和约定，例如，传送的信息块采用何种编码和怎样的格式？如何识约定，例如，传送的信息块采用何种编码和怎样的格式？如何识别收发者的名称和地址？传送过程中出现错误如何处理？发送和别收发者的名称和地址？传送过程中出现错误如何处理？发送和接收速率不一致怎么办？简单地讲，通信双方在通信时需要遵循接收速率不一致怎么办？简单地讲，通信双方在通信时需要遵循的一组规则和约定就是的一组规则和约定就是协
18、议协议。l协议的构成：协议的构成：协议主要由协议主要由语义、语法和定时语义、语法和定时三部分组成，语义规三部分组成，语义规定通信双方准备定通信双方准备“讲什么讲什么”，亦即确定协议元素的种类；语法规，亦即确定协议元素的种类；语法规定通信双方定通信双方“如何讲如何讲”，确定数据的信息格式、信号电平等；定，确定数据的信息格式、信号电平等；定时则包括速度匹配和排序等。时则包括速度匹配和排序等。 17计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系计算机网络的主要功能计算机网络的主要功能l数据通信数据通信：即数据传送，用以实现计算机与终端或计：即数据传送，用以实现
19、计算机与终端或计算机之间传送各种信息，利用这一功能，地理位置分算机之间传送各种信息，利用这一功能，地理位置分散的生产单位或业务部门可通过计算机网络连接起来，散的生产单位或业务部门可通过计算机网络连接起来，进行集中的控制和管理。进行集中的控制和管理。l资源共享：资源共享：包括共享软件、硬件和数据资源，可以使包括共享软件、硬件和数据资源，可以使网上用户都能部分或全部地享受这些资源，使网络中网上用户都能部分或全部地享受这些资源，使网络中各地区的资源互通有无，分工协作，从而大大地提高各地区的资源互通有无，分工协作，从而大大地提高系统资源的利用率。系统资源的利用率。l提高计算机的可靠性和可用性：提高计算
20、机的可靠性和可用性：18计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系提高可靠性提高可靠性表现在网络中各台计算机可以通过网表现在网络中各台计算机可以通过网络彼此互为后备机，一旦某台计算机出现故障，故障络彼此互为后备机，一旦某台计算机出现故障，故障机的任务就可由其它计算机代为处理，避免了单机在机的任务就可由其它计算机代为处理，避免了单机在无后备使用情况下，某些计算机故障导致系统瘫痪的无后备使用情况下，某些计算机故障导致系统瘫痪的现象，大大提高了可靠性。现象，大大提高了可靠性。 提高可用性提高可用性指当网络中某台计算机负载过重时，指当网络中某台计算机负载过重
21、时，网络可将新的任务转交给网中较空闲的计算机完成，网络可将新的任务转交给网中较空闲的计算机完成，这样就能均衡各计算机的负载，提高了每一台计算机这样就能均衡各计算机的负载，提高了每一台计算机的可用性。的可用性。l易于进行分布处理易于进行分布处理：各用户可根据情况合理选择网内：各用户可根据情况合理选择网内资源，以就近、快速地处理。资源，以就近、快速地处理。19计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系计算机网络的分类1、按、按距离距离分：局域网（分：局域网（LAN），），城域网城域网（MAN）和广域网（和广域网（WAN）；）；2、按数据传输和系统的按数据
22、传输和系统的拥有者拥有者分：分：公用公用网和网和专专用用网。网。3、按、按交换方式交换方式分：分：包包交换和交换和电路电路交换。交换。20计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系LAN21计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系MAN22计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系WAN23计算机网络课程课件第一章第一章 OSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系协议体系Internetwork(Internet)24计算机网络课程课件 1.1 协议的分层结
23、构协议的分层结构分层的原因：分层的原因：l两个系统中实体间的通信是一个十分复杂的过程，为两个系统中实体间的通信是一个十分复杂的过程，为了减少协议设计和调试过程的复杂性，大多数网络的了减少协议设计和调试过程的复杂性，大多数网络的实现都按实现都按层次层次的方式来组织，每一层完成一定的功能，的方式来组织，每一层完成一定的功能，每一层又都建立在它的下层之上。每一层又都建立在它的下层之上。l不同的网络，其层的数量、各层的名字、内容和功能不同的网络，其层的数量、各层的名字、内容和功能不尽相同，然而在所有的网络中，每一层都是通过层不尽相同，然而在所有的网络中，每一层都是通过层间间接口接口向上一层提供一定的向
24、上一层提供一定的服务服务，而把这种服务是如，而把这种服务是如何实现的细节对上层加以屏蔽。何实现的细节对上层加以屏蔽。 25计算机网络课程课件 1.1 协议的分层结构协议的分层结构 26计算机网络课程课件1.1 协议的分层结构协议的分层结构更具体地讲，如图更具体地讲，如图1-1所示，所示，层次结构层次结构包括以下几个包括以下几个含义含义：l第第n层层的的实实体体在在实实现现自自身身定定义义的的功功能能时时，只只使使用用（n-1）层提供的服务。层提供的服务。ln层层向向（n+1）层层提提供供服服务务，此此服服务务不不仅仅包包括括n层层本本身身所所执行的功能，还包括由下层服务提供的功能总和。执行的功
25、能，还包括由下层服务提供的功能总和。l最最低低层层只只提提供供服服务务，是是提提供供服服务务的的基基础础；最最高高层层只只是是用用户户，是是使使用用服服务务的的最最高高层层；中中间间各各层层既既是是下下一一层层的的用户，又是上一层服务的提供者。用户，又是上一层服务的提供者。l仅仅在在相相邻邻层层间间有有接接口口，且且下下层层所所提提供供服服务务的的具具体体实实现现细节对上层完全屏蔽。细节对上层完全屏蔽。 27计算机网络课程课件1.1 协议的分层结构协议的分层结构lN层层中中的的活活动动元元素素通通常常称称为为n层层实实体体。不不同同机机器器上上同同一一层层的的实实体体叫叫做做对对等等实实体体。
26、N层层实实体体实实现现的的服服务务为为n+1层层所所利利用用。在在这这种种情情况况下下，n层层被被称称为为服服务务提提供供者者，n+1层层是是服服务务用用户户。服服务务是是在在服服务务访访问问点点（SAP）提提供供给给上上层层使使用用的的。N层层SAP就就是是N+1层层可可以以访访问问N层层服服务务的的地地方方。每每个个SAP都都有有一一个个能能够够唯唯一一地地标标识识它它的的地地址址。在在同同样样的的意意义义上上，我我们们可可以以把把电电话话系系统统中中的的电电话话插插孔孔看看成成是是一一种种SAP，而而SAP地地址址就就是是这这些些插插孔孔的的电电话话号号码码。要要想想和和他他人人通通话话
27、，就就必必须须知知道道他他的的SAP地地址址（电电话话号号码码）。类类似似地地，在在邮邮政政系系统统中中，SAP地地址址是是街街名名和和信箱。发一封信，必须知道收信人的信箱。发一封信，必须知道收信人的SAP地址。地址。28计算机网络课程课件1.1 协议的分层结构协议的分层结构l相相邻邻层层之之间间要要交交换换信信息息，在在接接口口处处也也必必须须遵遵循循一一定定的的规规则则。如如图图1-2所所示示，在在典典型型的的接接口口上上，n+1层层 实实 体体 通通 过过 SAP把把 一一 个个 接接 口口 数数 据据 单单 元元（IDU）传传递递给给n层层实实体体。IDU由由服服务务数数据据单单元元（
28、SDU）和和一一些些控控制制信信息息组组成成。SDU是是将将要要跨跨越越网网络络传传递递给给远远方方对对等等实实体体，然然后后上上交交给给远远方方n+1层层的的信信息息。控控制制信信息息被被下下层层实实体体用用来来指指导导其其功功能能任任务务的的执执行行，但但不不是是发发送送给给远远方方对对等等实实体的内容。体的内容。29计算机网络课程课件1.1 协议的分层结构协议的分层结构 30计算机网络课程课件1.1 协议的分层结构协议的分层结构l为为了了传传送送SDU，n层层实实体体可可能能把把SDU分分成成几几段段，每每一一段段加加上上一一个个头头之之后后作作为为一一个个独独立立的的协协议议数数据据单
29、单元元（PDU）送送出出。PDU被被对对等等实实体体用用于于执执行行对对等等协协议议。对对等等实实体体根根据据PDU头头部部的的信信息息分分辨辨哪哪些些PDU包包含含数数据据，哪哪些些PDU包包含含控控制制信信息息，以以及及哪哪些些PDU提提供供顺顺序序号和计数等。号和计数等。l下下层层向向上上层层提提供供的的服服务务可可以以划划分分为为面面向向连连接接的的和和无无连连接接的的两两大大类类别别。面面向向连连接接的的服服务务类类似似于于打打电电话话。要要和和某某个个人人通通话话，我我们们先先拿拿起起电电话话，拨拨号号码码，谈谈话话，然然后后挂挂断断。同同样样，在在使使用用面面向向连连接接的的服服
30、务务时时，用用户户首首先先要要建建立立连连接接，传传送送数数据据，然然后后释释放放连连接接。连连接接本本质质上上象象个个管管道道，发发送送者者在在管管道道的的一一端端放放入入物物体体，接接收收者者在在另另一一端端以同样的次序取出物体。以同样的次序取出物体。31计算机网络课程课件1.1 协议的分层结构协议的分层结构l相反，相反，无连接服务无连接服务类似于邮政系统中类似于邮政系统中普通信件普通信件的投递。每个报文（信件）带有完整的目标地的投递。每个报文（信件）带有完整的目标地址，并且每一个报文都独立于其它报文，经由址，并且每一个报文都独立于其它报文，经由系统选定的路线传递。在正常情况下，当两个系统
31、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，先发的先收到。但是，报文发往同一目的地时，先发的先收到。但是，也有可能先发的报文在途中延误了，后发的报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。而这种情况在面向连接的服务文反而先收到。而这种情况在面向连接的服务中是绝不可能发生的。中是绝不可能发生的。 32计算机网络课程课件1.1 协议的分层结构协议的分层结构l应应该该指指出出，服服务务和和协协议议是是完完全全不不同同的的概概念念，但但二二者者又又常常常常被被混混淆淆在在一一起起。它它们们之之间间的的区区别别是是如如此此重重要要，以以致致于于我我们们在在此此必必须须再再强强调
32、调一一次次。服服务务是是各各层层向向它它的的上上层层提提供供的的一一组组原原语语。尽尽管管服服务务定定义义了了该该层层能能够够为为它它的的上上层层完完成成的的操操作作，但但丝丝毫毫也也未未涉涉及及这这些些操操作作是是如如何何完完成成的的。服服务务定定义义了了两两层层之之间间的的接接口口，上上层层是是服服务务用用户户，下层是服务提供者下层是服务提供者 l与与之之相相对对比比，协协议议是是定定义义在在相相同同层层次次的的对对等等实实体体之之间间交交换换的的帧帧、分分组组和和报报文文的的格格式式及及含含义义的的一一组组规规则则。实实体体利利用用协协议议来来实实现现它它们们的的服服务务定定义义。只只要
33、要不不改改变变提提供供给给用用户户的的服服务务，实实体体可可以以任任意意地地改改变变它它们们的的协协议议。这这样，服务和协议就被完全地分离开来。样，服务和协议就被完全地分离开来。33计算机网络课程课件1.1 协议的分层结构协议的分层结构l我我们们可可以以把把服服务务跟跟程程序序设设计计语语言言相相类类比比。服服务务就就象象程程序序设设计计语语言言中中的的抽抽象象数数据据类类型型。抽抽象象数数据据类类型型定定义义了了能能在在一一个个目目标标上上执执行行的的操操作作，但但并并不不说说明明这这些些操操作作是是如如何何实实现现的的。协协议议关关系系到到服服务务的的实实现现，但但对对服服务务的的用用户来
34、说是不可见的。户来说是不可见的。 l在在典典型型的的情情况况下下，当当接接收收到到一一个个服服务务原原语语时时，一一层层的的协协议议实实体体读读原原语语中中的的参参数数，并并把把它它们们与与附附加加的的协协议议控控制制信信息息相相结结合合形形成成该该层层的的PDUPDU。所所产产生生的的PDUPDU再再放放到到带带有有附附加加参参数数的的服服务务原原语语的的用用户户数数据据段段中中，以以传传递递给给相相邻下层。这可以用图邻下层。这可以用图1-41-4来说明。来说明。34计算机网络课程课件1.1 协议的分层结构协议的分层结构 35计算机网络课程课件1.2 OSI参考模型参考模型l对对于于结结构构
35、化化的的网网络络协协议议设设计计，一一般般将将层层和和协协议议的的集集合合叫叫作作网网络络体体系系结结构构。我我们们已已经经知知道道，制制定定通通信信协协议议的的主主要要目目的的是是要要保保证证两两个个通通信信实实体体能能够够发发送送、接接收收并并解解释释它它们们想想要要交交换换的的信信息息。网网络络体体系系结结构构则则定定义义大大的的框框架架，协协议议功功能能是是在在该该框框架架中中被被适适当当地地定定义义的的。体体系系结结构构对对于于减减少少存存在在于于端端点点到到端端点点通通信信任任务务中中固固有有的的概概念念复复杂杂性性很很有有价价值值。现现今今大大多多数数的的体体系系结结构构都都是是
36、基基于于层层次次的的概概念念。在在这这种种体体系系结结构构中中，一一个个端端到到端端的的通通信信任任务务是是通通过过逐逐次次地地在在每每个个协协议议层层中中不不断断增增加加“确确切切含含义义”来完成的。来完成的。36计算机网络课程课件1.2 OSI参考模型参考模型l多多年年来来国国际际标标准准化化组组织织、学学术术团团体体、各各个个国国家家的的许许多多研研究究机机构构和和大大的的公公司司都都十十分分重重视视对对计计算算机机网网络络体体系系结结构构的的研研究究和和开开发发。目目前前比比较较著著名名的的体体系系结结构构是是国国际际标标准准化化组组织织（ISOISO）提提出出的的开开放放系系统统互互
37、连连（OSIOSI）参参考考模模型型和和美美国国国国防防部部研研制制的的TCP/IPTCP/IP协协议议体体系系。另另外外IBMIBM公公司司的的SNASNA体体系系（系系统统网网络络结结构构）、NovellNovell公公司司和和微微软软公公司司提提出出的的局局域域网网协协议议结结构构也也很很有有影影响响。在在本本章章内内后后面面的的讨讨论论中中，我我们们将将重重点点叙叙述述OSIOSI参参考考模模型型和和TCP/IPTCP/IP协协议议体体系系，并并在在此此基基础础上上介介绍绍一一个个综综合合的的实实用用模模型型，即即采采用用五个层次的经修改的五个层次的经修改的OSIOSI模型模型。37计
38、算机网络课程课件1.2 OSI参考模型参考模型lOSI参考模型参考模型如图如图1-5所示。该模型基于国际标准化组所示。该模型基于国际标准化组织（织（ISO）的建议，是作为要对各种层次上使用的网络的建议，是作为要对各种层次上使用的网络协议实现国际标准化的工作的第一步而提出来的。它协议实现国际标准化的工作的第一步而提出来的。它的提出是要的提出是要为协调标准的研制提供一个共同的基础为协调标准的研制提供一个共同的基础，允许现存的和正在演变的标准化活动有一致的框架和允许现存的和正在演变的标准化活动有一致的框架和前景。其最终目的是，允许任一支持某种可用标准的前景。其最终目的是，允许任一支持某种可用标准的计
39、算机的应用进程自由地与任何支持同一标准的计算计算机的应用进程自由地与任何支持同一标准的计算机的应用进程进行通信，而不管计算机是由哪个厂商机的应用进程进行通信，而不管计算机是由哪个厂商制造的。正因为如此，该模型被称为开放系统互连制造的。正因为如此，该模型被称为开放系统互连（OSI）参考模型。参考模型。 38计算机网络课程课件1.2 OSI参考模型参考模型 39计算机网络课程课件 1.2 OSI参考模型参考模型 1.2.1 模型结构模型结构 如如图图1-5所所示示, OSIOSI参参考考模模型型把把整整个个通通信信子子系系统统被被划划分分为为七七个个层层次次，每每层层执执行行一一种种明明确确定定义
40、义的的功功能能。 从从概概念念上上讲讲，这这些些层层可可以以被被看看成成执执行行两两类类功功能能，即即依依赖赖于于网网络络的的功功能能和和面面向向应应用用的的功功能能。由由此此产产生了下列三种不同的操作环境：生了下列三种不同的操作环境： 网络环境网络环境 涉及跟不同类型的下层数据通信网络有关的协议和标准。涉及跟不同类型的下层数据通信网络有关的协议和标准。 OSIOSI环境环境 包包括括网网络络环环境境和和面面向向应应用用的的协协议议和和标标准准，允允许许未未端端系系统统（计计算算机机）以开放的方式互相通信。以开放的方式互相通信。 现实系统环境现实系统环境 建建立立在在OSIOSI环环境境之之上
41、上，参参与与一一个个厂厂商商自自己己的的专专有有软软件件和和服服务务，通通过过这种软件和服务完成特别的分布式信息处理任务。这种软件和服务完成特别的分布式信息处理任务。40计算机网络课程课件 1.2 OSI参考模型参考模型 1.2.1 模型结构模型结构l在图在图1-4所示的所示的7个个OSI层次中，最低层次中，最低3层（层（1-3）是是依赖网络依赖网络的，牵涉到将两台通信计算机链接的，牵涉到将两台通信计算机链接在一起所使用的数据通信网的相关协议。高三在一起所使用的数据通信网的相关协议。高三层（层（5-7）是）是面向应用面向应用的，牵涉到允许两个末端的，牵涉到允许两个末端用户应用进程交互作用的协议
42、，通常是由本地用户应用进程交互作用的协议，通常是由本地操作系统提供的一套服务。操作系统提供的一套服务。中间的传输层中间的传输层为面为面向应用的上向应用的上3层遮蔽了跟网络有关的下层遮蔽了跟网络有关的下3层的详层的详细操作。本质上讲，它建立在由下细操作。本质上讲，它建立在由下3层提供的层提供的服务上，为面向应用的高层提供网络无关的信服务上，为面向应用的高层提供网络无关的信息交换服务。息交换服务。 41计算机网络课程课件 1.2 OSI参考模型参考模型 1.2.1 模型结构模型结构l每一层的功能以每一层的功能以协议形式协议形式正规描述，协议定义了某层正规描述，协议定义了某层跟另一（远方）系统中的一
43、个类似层（对等层）通信跟另一（远方）系统中的一个类似层（对等层）通信所使用的一套规则和约定。每一层向相邻上层提供一所使用的一套规则和约定。每一层向相邻上层提供一套确定的服务，并且使用由相邻下层提供的服务向远套确定的服务，并且使用由相邻下层提供的服务向远方对等层传输跟该层协议相关的信息单元。例如，传方对等层传输跟该层协议相关的信息单元。例如，传输层为它上面的会话层提供可靠的网络无关的信息传输层为它上面的会话层提供可靠的网络无关的信息传输服务，并且使用其下面网络层所提供的服务将与传输服务，并且使用其下面网络层所提供的服务将与传输层协议有关的一组信息单元传送给另一系统中的一输层协议有关的一组信息单元
44、传送给另一系统中的一对等传输层。在概念上，每一层都根据一个明确定义对等传输层。在概念上，每一层都根据一个明确定义的协议跟一个远方系统中的一个类似的协议跟一个远方系统中的一个类似对等层通信对等层通信，但，但在实际上该层所产生的协议信息单元是借助于相邻下在实际上该层所产生的协议信息单元是借助于相邻下层所提供的服务传送的。层所提供的服务传送的。 42计算机网络课程课件1.2 OSI参考模型参考模型 1.2.1 模型结构模型结构 下面我们就从最下层开始，逐次讨论下面我们就从最下层开始，逐次讨论OSI参考参考模型的各层。请注意，模型的各层。请注意，OSI模型本身并未确切模型本身并未确切地描述用于各层的具
45、体服务和协议，它仅仅告地描述用于各层的具体服务和协议，它仅仅告诉我们每一层诉我们每一层应该做什么应该做什么。不过，。不过，ISO确实已确实已为各层制定了一些标准，但它们并不是参考模为各层制定了一些标准，但它们并不是参考模型的一部分，它们是作为独立的国际标准公布型的一部分，它们是作为独立的国际标准公布的。的。 43计算机网络课程课件 1、物理层、物理层(Physical Layer)l功能功能完成相邻节点之间原始比特流的传输完成相邻节点之间原始比特流的传输l协议协议机械特性：连接器形状机械特性：连接器形状电气特性：正、负逻辑，传输介质、速率、距离等电气特性：正、负逻辑，传输介质、速率、距离等功能
46、特性：每一根信号线的功能定义功能特性：每一根信号线的功能定义过程特性：完成特定功能时，各信号的工作过程过程特性：完成特定功能时，各信号的工作过程l实例实例EIA RS-232-C， RS-449，RS-422，RS-423，RS-53044计算机网络课程课件2、数据链路层、数据链路层(Data Link Layer)l功能功能完成相邻节点之间数据的可靠传输l协议协议帧(frame)差错控制流量控制l实例实例SDLC，HDLC，LAPBlLAN的数据链路层又分为两个子层：的数据链路层又分为两个子层：介质访问子层（MAC）逻辑链路子层（LLC）45计算机网络课程课件3、网络层、网络层(Networ
47、k Layer)l功能功能完成两个主机之间的报文的传输l协议协议报文(packet)主机寻址路由选择拥塞控制网络互联网络计费l实例实例IPIPX46计算机网络课程课件4、传输层、传输层(Transport Layer)l功能功能在两个主机的不同进程之间提供无差错和有效的数据通信服务l协议协议进程寻址流量控制差错控制服务质量QoS多路复用和分解l实例实例TCP/UDPSPX47计算机网络课程课件5、会话层、会话层(Session Layer)l功能功能完成用户进程之间的会话管理l协议协议同步令牌管理l实例实例OSIs 会话层协议SUNs RPC48计算机网络课程课件6、表示层、表示层(Prese
48、ntation Layer)l功能功能完成数据格式转换数据加密/解密数据压缩/解压l实例实例OSI ASN.149计算机网络课程课件7、应用层、应用层(Application Layer)l功能功能提供访问网络的各种接口和应用层协议l实例实例E-mailTelnetFTPWWW BBSGopher，Achieve，WAIS50计算机网络课程课件 1.2 OSI参考模型参考模型 1.2.1 模型结构模型结构 51计算机网络课程课件 1.2 OSI参考模型参考模型 1.2.1 模型结构模型结构l整个过程中最关键的概念是，虽然数据的实际传输方整个过程中最关键的概念是，虽然数据的实际传输方向是向是垂直
49、垂直的，但每一层在进行程序设计时都好象数据的，但每一层在进行程序设计时都好象数据一直是一直是水平传输水平传输的。例如，当发送方的传输层从会话的。例如，当发送方的传输层从会话层得到报文时，它加上一个传输层报头，并把报文发层得到报文时，它加上一个传输层报头，并把报文发送给接收方的传输层。从发送方传输层的观点来看，送给接收方的传输层。从发送方传输层的观点来看，实际上它必须把报文传给本机内的网络层，但这一事实际上它必须把报文传给本机内的网络层，但这一事实只是不重要的实只是不重要的技术细节技术细节。如同一位说非通用语的外。如同一位说非通用语的外交官在联合国发言时，他认为自己是在向在座的其他交官在联合国发
50、言时，他认为自己是在向在座的其他外交官致词。事实上，他仅是在向自己的翻译讲话，外交官致词。事实上，他仅是在向自己的翻译讲话，也许只有翻译能够明白他在讲什么内容；然而这并不也许只有翻译能够明白他在讲什么内容；然而这并不妨碍他和别的外交官交流，因为这仅仅是一个技术细妨碍他和别的外交官交流，因为这仅仅是一个技术细节。节。 52计算机网络课程课件 1.2 OSI参考模型参考模型 1.2.2 协议层协议层 l当当描描述述任任何何协协议议层层的的动动作作时时，从从一一开开始始就就要要将将该该层层所所提提供供的的服服务务、该该层层的的内内部部操操作作（即即协协议议）和和该该层层所所使使用用的的服服务务区区别
51、别开开来来。每每一一层层的的功功能能只只能能在在与与其其它它层层的的关关系系中中进进行行定定义义。实实现现单单个个协协议议层层的的程程序序设设计计人人员员只只需需要要知知道道该该层层向向上上层层提提供供的的服服务务，该该层层的的内内部部协协议议，以以及及为为了了将将跟跟该该层层协协议议有有关关的的适适当当的的信信息息项项传传送送给给远远方方系系统统中中的的类类似似层层由由下下层层所所提提供供的的服服务务。该该层层软软件件实实现人员不需要知道其它层更多的东西。现人员不需要知道其它层更多的东西。53计算机网络课程课件 1.2 OSI参考模型参考模型 1.2.2 协议层协议层 例如，为描述传输层的功
52、能，只需要考虑：例如，为描述传输层的功能，只需要考虑：（1）传传输输层层要要向向会会话话层层提提供供的的一一套套明明确确的的服服务务，其其目目的的是是为为了了把把会会话层信息单元传输到远方系统的同等会话层。话层信息单元传输到远方系统的同等会话层。（2）传传输输层层内内部部操操作作（协协议议），牵牵涉涉到到诸诸如如建建立立和和管管理理与与远远方方系系统统中中对对等等传传输输层层的的逻逻辑辑连连接接，以以及及在在所所建建立立的的链链接接上上传传送送的的传传输输层层信息单元的错误处理及流控制这样的信息单元的错误处理及流控制这样的 功能。功能。（3）为为了了将将这这些些信信息息单单元元传传送送给给一一
53、个个对对等等传传输输层层由由网网络络层层所所提提供供的的服务。服务。在描述每一协议层的功能时，上述三个方面要分别对待。在描述每一协议层的功能时，上述三个方面要分别对待。每个协议层的描述包括两套文档：每个协议层的描述包括两套文档：服务定义文本和协议描述文本服务定义文本和协议描述文本。 54计算机网络课程课件1.3 TCP/IPTCP/IP协议体系协议体系lTCP/IP（Transmission Contol Protocol / Internet Protocol）是是传输控制协议传输控制协议/互连网络协议互连网络协议的缩写，当的缩写，当初是为美国国防部高级研究计划局（初是为美国国防部高级研究计
54、划局（DARPA）设计的，设计的，一般称为一般称为ARPAnet，其目的在于能够让各种各样的计其目的在于能够让各种各样的计算机都可以在一个共同的网络环境中运行。算机都可以在一个共同的网络环境中运行。TCP/IP协协议的形成有一个过程。议的形成有一个过程。1969年初建的年初建的ARPAnet主要是主要是一项实验工程；一项实验工程；70年代初，在最初建网实践经验基础年代初，在最初建网实践经验基础上，开始了第二代网络协议设计工作，称为网络控制上，开始了第二代网络协议设计工作，称为网络控制协议协议NCP。70年代中，国际信息处理联合会进一步补年代中，国际信息处理联合会进一步补充和完善了充和完善了NC
55、P的开发工作，从而导致了的开发工作，从而导致了TCP/IP协议协议的出现的出现 。55计算机网络课程课件1.3 TCP/IPTCP/IP协议体系协议体系l80年代初，美国伯克利大学将年代初，美国伯克利大学将TCP/IP设计在设计在UNIX操作系统内核中，操作系统内核中，1983年年美国国防部美国国防部DOD宣布，将宣布，将ARPAnet的的NCP完全过渡到完全过渡到TCP/IP，成为正式的军事标准。与此同时，成为正式的军事标准。与此同时，SUN等公司将等公司将TCP/IP引入了广泛的商业领域。引入了广泛的商业领域。20世纪世纪90年代中期年代中期WWW的流行更带来了的流行更带来了Interne
56、t用户爆炸性的增长。现在用户爆炸性的增长。现在Internet已发已发展成为世界上最大的国际性计算机互连网络。展成为世界上最大的国际性计算机互连网络。56计算机网络课程课件1.3 TCP/IPTCP/IP协议体系协议体系 57计算机网络课程课件1.3 TCP/IPTCP/IP协议体系协议体系l图图1-12示出了示出了TCP/IP的分层结构及其与的分层结构及其与OSI七层协议七层协议模型的对应关系。模型的对应关系。网络接口层网络接口层似乎与似乎与OSI的数据链路层的数据链路层和物理层相对应，但实际上和物理层相对应，但实际上TCP/IP本身并没有真正描本身并没有真正描述这一部分，只是指出主机必须使
57、用某种协议与网络述这一部分，只是指出主机必须使用某种协议与网络连接，以便能在其上传递连接，以便能在其上传递IP（互连网络协议）分组。互连网络协议）分组。具体的物理网络可以是各种类型的局域网，如以太网、具体的物理网络可以是各种类型的局域网，如以太网、令牌环网、令牌总线网等，也可以是诸如令牌环网、令牌总线网等，也可以是诸如X.25、帧中帧中继、电话网、继、电话网、DDN等公共数据网络。网络接口层负责等公共数据网络。网络接口层负责从主机或节点接收从主机或节点接收IP分组，并把它们发送到指定的物分组，并把它们发送到指定的物理网络上。理网络上。 58计算机网络课程课件1.3 TCP/IPTCP/IP协议
58、体系协议体系l互连网络层互连网络层是整个体系结构的关键部分，它的功能是是整个体系结构的关键部分，它的功能是使主机可以把分组发往任何网络，并使分组独立地传使主机可以把分组发往任何网络，并使分组独立地传向目的地（可能经由不同的物理网络）。这些分组到向目的地（可能经由不同的物理网络）。这些分组到达的顺序和发送的顺序可能不同，因此如需要按顺序达的顺序和发送的顺序可能不同，因此如需要按顺序发送及接收时，高层必须对分组排序。必须注意到，发送及接收时，高层必须对分组排序。必须注意到，我们所说的我们所说的“internet”是基于一般意义的，虽然是基于一般意义的，虽然Internet（因特网）中确实存在互联网
59、络层。因特网）中确实存在互联网络层。 互连网络层定义了标准的互连网络层定义了标准的分组格式和协议分组格式和协议，即，即IP协议协议（internet protocol）。）。互连网络层的功能就是把互连网络层的功能就是把IP分分组发送到应该去的地方。选择分组路由和避免阻塞是组发送到应该去的地方。选择分组路由和避免阻塞是这里主要的设计问题。由于这些原因，我们有理由说这里主要的设计问题。由于这些原因，我们有理由说TCP/IP互连网络层和互连网络层和OSI网络层在功能上非常相似。网络层在功能上非常相似。 59计算机网络课程课件1.3 TCP/IPTCP/IP协议体系协议体系l传输层传输层（又称运输层）
60、（又称运输层）在在TCP/IP模型中位于互连网络模型中位于互连网络层之上，它的功能是使源端和目的端主机上的对等实层之上，它的功能是使源端和目的端主机上的对等实体可以进行会话（和体可以进行会话（和OSI的传输层一样）。这里定义了的传输层一样）。这里定义了两个端到端的协议。第一个是两个端到端的协议。第一个是传输控制协议传输控制协议TCP（Transmission Control Protocol）。）。它是一个面它是一个面向连接的协议，允许从一台机器发出的字节流无差错向连接的协议，允许从一台机器发出的字节流无差错地发往互联网上的其它机器。它把输入的字节流分成地发往互联网上的其它机器。它把输入的字节
61、流分成报文段，并传给互连网络层。在接收端，报文段，并传给互连网络层。在接收端，TCP接收进接收进程把收到的报文再组装成输出流。程把收到的报文再组装成输出流。TCP还要处理流量还要处理流量控制，以避免快速发送方向低速接收方发送过多报文控制，以避免快速发送方向低速接收方发送过多报文而使接收方无法处理。而使接收方无法处理。 60计算机网络课程课件1.3 TCP/IPTCP/IP协议体系协议体系 第二个协议是第二个协议是用户数据报协议用户数据报协议UDP（User Datagram Protocol）。）。它是一个不可靠的、无它是一个不可靠的、无连接协议，用于不需要连接协议，用于不需要TCP的排序和流
62、量控制的排序和流量控制能力而是自己完成这些功能的应用程序。它也能力而是自己完成这些功能的应用程序。它也被广泛地应用于只有一次的客户被广泛地应用于只有一次的客户服务器模式服务器模式的请求的请求应答查询，以及快速递交比准确递交应答查询，以及快速递交比准确递交更重要的应用程序，如传输语音或影像。更重要的应用程序，如传输语音或影像。IP、TCP和和UDP之间的关系如图之间的关系如图1-13所示。自从这所示。自从这个协议体系出现以来，个协议体系出现以来，IP已经在很多其它网络已经在很多其它网络上实现了。上实现了。 61计算机网络课程课件1.3 TCP/IPTCP/IP协议体系协议体系 62计算机网络课程
63、课件1.3 TCP/IPTCP/IP协议体系协议体系l传传输输层层的的上上面面是是应应用用层层。它它包包含含所所有有的的高高层层协协议议。最最早早引引入入的的是是虚虚拟拟终终端端协协议议（TELNET）、文文件件传传输输协协议议（FTP）和和电电子子邮邮件件协协议议（SMTP），如如图图F-6所所示示。虚虚拟拟终终端端协协议议允允许许一一台台机机器器上上的的用用户户登登录录到到远远程程机机器器上上进进行行工工作作，文文件件传传输输协协议议提提供供了了有有效效地地把把数数据据从从一一台台机机器器移移动动到到另另一一台台机机器器的的方方法法。电电子子邮邮件件最最初初仅仅是是一一种种文文件件传传输输
64、，但但是是后后来来为为它它提提出出了了专专门门的的协协议议。这这些些年年来来又又增增加加了了不不少少协协议议，例例如如域域名名系系统统服服务务DNS（domain name service）用用于于把把主主机机名名映映射射到到网网络络地地址址；NNTP协协议议，用用于于传传递递新新闻闻文文章章；还还有有HTTP协议，用于在环球网（协议，用于在环球网（WWW）上获取主页等。上获取主页等。63计算机网络课程课件1.4 1.4 一个基于一个基于OSIOSI的修改模型的修改模型lOSI参考模型和参考模型和TCP/IP协议体系有很多协议体系有很多相似之相似之处处。它们。它们都是基于独立的协议栈的概念。而
65、且都是基于独立的协议栈的概念。而且层的功能也大体相似层的功能也大体相似。例如，在两个模型中，。例如，在两个模型中，自底向上直至和包括传输层的若干层为希望通自底向上直至和包括传输层的若干层为希望通信的进程提供端到端的与网络无关的传输服务。信的进程提供端到端的与网络无关的传输服务。这些层形成了传输提供者。同样，在两种体系这些层形成了传输提供者。同样，在两种体系结构中，传输层以上的层都是面向应用的传输结构中，传输层以上的层都是面向应用的传输服务的用户。服务的用户。 64计算机网络课程课件1.4 1.4 一个基于一个基于OSIOSI的修改模型的修改模型l除了这些基本的相似点之外，两种体系也有很多除了这
66、些基本的相似点之外，两种体系也有很多差别差别。OSI模型模型有有3个主要概念，即服务、接口和协议个主要概念，即服务、接口和协议。可能。可能OSI模型的最大贡献模型的最大贡献就是使这就是使这3个概念之间的区别明确化了。每一层都为它上面的层提个概念之间的区别明确化了。每一层都为它上面的层提供某些服务。供某些服务。服务服务定义一个层做些什么，而不管上面的层怎样访定义一个层做些什么，而不管上面的层怎样访问它，也不管该层是如何工作的。问它，也不管该层是如何工作的。接口接口告诉上面的进程如何访问告诉上面的进程如何访问它，它定义需要什么参数以及预期结果是什么样的。同样，它也它，它定义需要什么参数以及预期结果
67、是什么样的。同样，它也和该层如何工作无关。最后，某一层中使用的对等协议是该层的和该层如何工作无关。最后，某一层中使用的对等协议是该层的内部事务。它可以使用任何一种内部事务。它可以使用任何一种协议协议，只要能胜任工作（例如提，只要能胜任工作（例如提供承诺的服务）。即使某一层改变了协议，也不会影响高层中软供承诺的服务）。即使某一层改变了协议，也不会影响高层中软件的工作。这些思想和现代面向对象的编程技术非常吻合。一个件的工作。这些思想和现代面向对象的编程技术非常吻合。一个对象（象一个层一样）有一组方法（操作），在该对象外部的进对象（象一个层一样）有一组方法（操作），在该对象外部的进程可以使用它们。方
68、法的语义定义该对象所提供的服务。方法的程可以使用它们。方法的语义定义该对象所提供的服务。方法的参数和结果就是对象的接口，而对象内部的代码即是它的协议，参数和结果就是对象的接口，而对象内部的代码即是它的协议，在对象外部是不可见的。在对象外部是不可见的。 65计算机网络课程课件1.4 1.4 一个基于一个基于OSIOSI的修改模型的修改模型l相相比比之之外外，TCP/IP体体系系结结构构最最初初没没有有明明确确区区分分服服务务、接接口口和和协协议议，虽虽然然后后来来人人们们试试图图改改进进它它以以便便向向OSI靠靠拢拢。例例如如，互互连连网网络络层层真真正正提提供供的的服服务务只只是是发发送送IP
69、分分组组和和接接收收IP分分组组。因因此此，OSI模模型型中中的的协协议议比比TCP/IP结结构构中中的的协协议议具具有有更更好好的的隐隐藏藏性性，在在技技术术发发生生变变化时能相对容易地进行替换。化时能相对容易地进行替换。lOSI参参考考模模型型产产生生在在许许多多实实用用协协议议发发明明之之前前。这这意意味味着着该该模模型型没没有有偏偏向向任任何何特特定定协协议议，因因此此非非常常通通用用。但但不不利利的的方方面面是是设设计计者者在在协协议议方方面面没没有有太太好好的的经经验验，因因此此不不知知道道该该把把哪哪些些功功能能放放到到哪哪一一层层最最好好。例例如如，数数据据链链路路层层最最初初
70、只只处处理理点点到到点点的的通通信信，在在广广播播式式网网络络出出现现之之后后，就就不不得得不不在在该该模模型型中中再再加加上上一一个个子子层层。ISO委委员员会会本本来来期期望望每每个个国国家家有有一一个个网网络络，由由政政府府运运营营并并使使用用OSI的的协协议议，因此因此没有考虑广泛的网络互连没有考虑广泛的网络互连。 66计算机网络课程课件1.4 1.4 一个基于一个基于OSIOSI的修改模型的修改模型l而而TCP/IP却却正正好好相相反反。它它首首先先出出现现的的是是协协议议，模模型型实实际际上上是是对对已已有有协协议议的的描描述述，因因此此不不会会出出现现协协议议不不能能匹匹配配模模
71、型型的的情情况况。唯唯一一的的问问题题是是该该模模型型不不适适合合于于任任何何其其它它协协议议栈栈。因因此此，它它对对于于描描述述其其它它非非TCP/IP网网络络并并不不是特别有用。是特别有用。l在在更更加加具具体体的的方方面面，两两种种体体系系结结构构层层的的数数量量也也是是不不同同的的，OSI模模型型有有7层层，而而TCP/IP结结构构只只有有4层层。另另外外，在在面面向向连连接接和和无无连连接接通通信信上上也也有有差差别别。OSI在在网网络络层层既既支支持持无无连连接接通通信信，也也支支持持面面向向连连接接的的通通信信，但但在在传传输输层层仅仅有有面面向向连连接接的的通通信信。然然而而T
72、CP/IP结结构构在在网网络络层层仅仅有有一一种种无无连连接接通通信信，但但在在传传输输层层支支持持两两种种模模式式，给给了了用户选择的机会。用户选择的机会。 67计算机网络课程课件1.4 1.4 一个基于一个基于OSIOSI的修改模型的修改模型l不管不管OSI模型和协议，还是模型和协议，还是TCP/IP模型和协议，模型和协议，都不是十全十美的都不是十全十美的，对它们都有不少的批评意，对它们都有不少的批评意见。见。OSI的会话层对许多应用都没有用，表示的会话层对许多应用都没有用，表示层内容又很少。实际上，当初英国的层内容又很少。实际上，当初英国的ISO提案提案仅有仅有5层，而不是层，而不是7层
73、。与会话层和表示层相比，层。与会话层和表示层相比，数据链路层和网络层功能是太多了，后来又不数据链路层和网络层功能是太多了，后来又不得不把它们分成几个子层，每个子层都有不同得不把它们分成几个子层，每个子层都有不同的功能。的功能。 68计算机网络课程课件1.4 1.4 一个基于一个基于OSIOSI的修改模型的修改模型lTCP/IP模型和协议也有自己的问题。首先，该模型没模型和协议也有自己的问题。首先，该模型没有明显地区分服务、接口和协议的概念。良好的软件有明显地区分服务、接口和协议的概念。良好的软件工程实践要求区分规范和实现。因此，工程实践要求区分规范和实现。因此，在使用新技术在使用新技术来设计新
74、网络问题上，来设计新网络问题上，TCP/IP模型不是一个很好的模模型不是一个很好的模板板。第二，。第二，TCP/IP模型完全不是通用的，并不适合描模型完全不是通用的，并不适合描述除述除TCP/IP体系之外的任何协议栈。例如，试图用体系之外的任何协议栈。例如，试图用TCP/IP模型描述模型描述SNA几乎是不可能的。第三，网络接几乎是不可能的。第三，网络接口层在分层协议中根本不是通常意义下的层。它只是口层在分层协议中根本不是通常意义下的层。它只是一个接口，处于网络层和链路层之间。接口和层之间一个接口，处于网络层和链路层之间。接口和层之间的区别是很大的，不能混淆起来。第四，的区别是很大的，不能混淆起
75、来。第四，TCP/IP模型模型不区分（甚至不提及）物理层和数据链路层。这两层不区分（甚至不提及）物理层和数据链路层。这两层完全不同。好的模型应把它们作为分离的层，而完全不同。好的模型应把它们作为分离的层，而TCP/IP模型并没有这样做。模型并没有这样做。 69计算机网络课程课件1.4 1.4 一个基于一个基于OSIOSI的修改模型的修改模型l综上所述，尽管存在着这样那样的缺点，综上所述，尽管存在着这样那样的缺点，OSI模型（去掉会话层和表示层）对于讨论计算机模型（去掉会话层和表示层）对于讨论计算机网络还是特别有用的。但是网络还是特别有用的。但是OSI协议并未流行。协议并未流行。TCP/IP协议
76、体系正好相反，模型实际上不存在，协议体系正好相反，模型实际上不存在，但协议被广泛使用。从应用的方面考虑，在当但协议被广泛使用。从应用的方面考虑，在当前实际的工作中人们经常前实际的工作中人们经常使用修改的使用修改的OSI模型，模型，但主要讨论但主要讨论TCP/IP网络和相关的协议网络和相关的协议，以及诸，以及诸如帧中继、如帧中继、SONET和和ATM等新的协议。事实等新的协议。事实上，我们将使用图上，我们将使用图1-14所示的五层模型作为本所示的五层模型作为本课程的框架。课程的框架。 70计算机网络课程课件1.4 1.4 一个基于一个基于OSIOSI的修改模型的修改模型 71计算机网络课程课件Thanks！二00四年六月 72计算机网络课程课件
