1、計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構1974年，美國的年，美國的IBM公司宣布了它研制的系統網公司宣布了它研制的系統網絡體系構造絡體系構造SNA (System Network Architecture)。如今。如今它是世界上運用得相當廣泛的一種網絡體系構造。它是世界上運用得相當廣泛的一種網絡體系構造。為了使不同體系構造的計算機網絡都能互連，國為了使不同體系構造的計算機網絡都能互連，國際規范化組織際規范化組織ISO于于1977年成立了專門機構研討該問年

2、成立了專門機構研討該問題。不久，他們就提出一個試圖使各種計算機在世界題。不久，他們就提出一個試圖使各種計算機在世界范圍內互連成網的規范框架，即著名的開放系統互連范圍內互連成網的規范框架，即著名的開放系統互連根本參考模型根本參考模型OSI/RM (Open Systems Interconnection Reference Model)，簡稱為，簡稱為OSI。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構為進展網絡中的數據交換而建立的規那么、規范為進展網絡中的數據交換而建立的規那么、規范或商定即稱為網絡協議。一個網絡協議主要由以下三或商定即稱為網絡協議

3、。一個網絡協議主要由以下三個要素組成：個要素組成：11語法，即數據與控制信息的構造或格式；語法，即數據與控制信息的構造或格式；22語義，即需求發出何種控制信息，完成何語義，即需求發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種呼應；種動作以及做出何種呼應；33同步，即事件實現順序的詳細闡明。同步，即事件實現順序的詳細闡明。兩個計算機可將文件傳送模塊作為最高的一層兩個計算機可將文件傳送模塊作為最高的一層( (如如圖圖22-11所示所示) )。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與

4、與體體系系結結構構從上面的例子可見，分層可以帶來如下益處：從上面的例子可見，分層可以帶來如下益處：1各層之間是獨立的。各層之間是獨立的。2靈敏性好。靈敏性好。3構造上可分割開。構造上可分割開。4易于實現和維護。易于實現和維護。5能促進規范化任務。能促進規范化任務。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計算機網絡的各層及其協議的集合稱為網絡的體計算機網絡的各層及其協議的集合稱為網絡的體系構造系構造(arch(archit tecturcture) )，也就是說，計算機網絡的體，也就是說，計算機網絡的體系構培育是這個計算機網絡及其部件所應完成的功

5、能系構培育是這個計算機網絡及其部件所應完成的功能的準確定義。體系構造是籠統的，而實現那么是詳細的準確定義。體系構造是籠統的，而實現那么是詳細的，是真正在運轉的計算機硬件和軟件。的，是真正在運轉的計算機硬件和軟件。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構但從本質上講，但從本質上講，TCP/IP只需三層，即運用層、運只需三層，即運用層、運輸層和網際層，由于最下面的網絡接口層并沒有什么輸層和網際層，由于最下面的網絡接口層并沒有什么詳細內容。因此在學習計算機網絡的

6、原理時往往采取詳細內容。因此在學習計算機網絡的原理時往往采取折衷的方法，也就是綜合折衷的方法，也就是綜合OSI和和TCP/IP的優點，采用的優點，采用一種原理體系構造，它只需五層一種原理體系構造，它只需五層(如圖如圖2-2所示所示)，這樣，這樣既簡約又能將概念論述清楚既簡約又能將概念論述清楚TANE96。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構接 的 用 戶 數 據 報 協 議接 的 用 戶 數 據 報 協 議 U DU D P ( U s ( U s e

7、 r r DataDatagram ram Protocol)rotocol)。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構不要誤以為不要誤以為“從計算機從計算機11向計算機向計算機22傳送數據

8、時，傳送數據時，是先傳送數據部分或尾部，而最后傳送首部。是先傳送數據部分或尾部，而最后傳送首部。在在OOSI I參考模型中，在對等層次上傳送的數據，參考模型中，在對等層次上傳送的數據，其單位都稱為該層的協議數據單元其單位都稱為該層的協議數據單元PDU (DU (Protocol rotocol Data UData Unit)t)。在文獻中也還可以見到術語在文獻中也還可以見到術語“協議棧協議棧(protocol (protocol stacstack) )。這是由于幾個層次畫在一同很像一個棧。這是由于幾個層次畫在一同很像一個棧(stac(stack) )。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章

9、計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構供效力。要實現本層協議，還需求供效力。要實現本層協議，還需求運用下面一層所提供的效力。運用下面一層所提供的效力。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構一定要弄清楚，協議和效力在概念上是很不一樣一定要弄清楚，協議和效力在概念上是很不一樣的。的。首先，協議的實現保證了可以向上一層提供效力。首先，協議的實現保證了可以向上一層提供效力。本層的效力用戶只能看見效力而無法看見下面的協議。本層的效力用戶只能看見效力而無法看見下面的協議。下面的協議對上面的效力用戶是透明的。下面的協議對上面的效力用戶是透明的

10、。其次，協議是其次，協議是“程度的，即協議是控制對等實體程度的，即協議是控制對等實體之間通訊的規那么。但效力是之間通訊的規那么。但效力是“垂直的，即效力是由垂直的，即效力是由下層向上層經過層間接口提供的。上層運用下層所提下層向上層經過層間接口提供的。上層運用下層所提供的效力必需經過與下層交換一些命令，這些命令在供的效力必需經過與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為效力原語。中稱為效力原語。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構在同一系統中相鄰兩層的實體進展交互在同一系統中相鄰兩層的實體進展交互(即交換信即交換信息息)的地方，通常稱為效力訪

11、問點的地方，通常稱為效力訪問點SAP (Service Access Point)。OSI將層與層之間交換的數據的單位稱為效力數據將層與層之間交換的數據的單位稱為效力數據單元單元SDU (Service Data Unit)在任何相鄰兩層之間的關系可概括為圖在任何相鄰兩層之間的關系可概括為圖2-4所示的所示的那樣。在效力提供者的上一層的實體，也就是那樣。在效力提供者的上一層的實體，也就是“效力用效力用戶，它運用效力提供者所提供的效力。戶，它運用效力提供者所提供的效力。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章

12、計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構據傳輸和銜接釋放這三個階段。據傳輸和銜接釋放這三個階段。面向銜接效力在網絡層中又稱為面向銜接效力在網絡層中又稱為虛電路效力。虛電路效力。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構OSI參考模型中采用了七個層次的體系構造，將原理體系構造中的運用層再劃分為運用層、表示層和會話層。圖2-5畫出了TCP/IP與OSI這兩種體系構造的對比。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體

13、系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構在一些問題的處置上，在一些問題的處置上，TCP/IP與與OSI是很不一樣的。是很不一樣的。1TCP/IP一開場就思索到多種異構網的互連問題。一開場就思索到多種異構網的互連問題。2TCP/IP一開場就對面向銜接效力和無銜接效力并重。一開場就對面向銜接效力和無銜接效力并重。3TCP/IP有較好的網絡管理功能。有較好的網絡管理功能。 4適用的才是有價值的適用的才是有價值的在討論兩個主機經過兩個網絡互連在一同時，可以運用如圖在討論兩個主機經過兩個網絡互連在一同時，可以運用如圖2-6所示的層次關系。所示

14、的層次關系。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構 還有一種方法，就是用按層次高低還有一種方法，就是用按層次高低的一些協議來表示的一些協議來表示TCP/IP協議族，如圖協議族，如圖2-7所示。所示。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構在在TCP/IP的進程之間的通訊經常運用客戶的進程之間的通訊經常運用客戶效力器效

15、力器方式。方式。運用層協議并不是處理用戶各種詳細運用的協議，運用層協議并不是處理用戶各種詳細運用的協議，而是為最終用戶提供效力。為理處理詳細的運用問題而是為最終用戶提供效力。為理處理詳細的運用問題而彼此通訊的進程就稱為而彼此通訊的進程就稱為“運用進程。而運用層的詳運用進程。而運用層的詳細內容就是規定運用進程在通訊時所遵照的協議。細內容就是規定運用進程在通訊時所遵照的協議。客戶客戶(client)和效力器和效力器(server)都是指通訊中所涉及都是指通訊中所涉及的兩個運用進程。的兩個運用進程。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構客戶軟件和效

16、力器軟件通常還具有以下一些主要客戶軟件和效力器軟件通常還具有以下一些主要特點。特點。1客戶軟件客戶軟件1在進展通訊時暫時成為客戶，但它也可在本在進展通訊時暫時成為客戶，但它也可在本地進展其他的計算。地進展其他的計算。2被用戶調用，在用戶的計算機上運轉，在計被用戶調用，在用戶的計算機上運轉，在計劃通訊時自動向遠地效力器發起通訊。劃通訊時自動向遠地效力器發起通訊。3可與多個效力器進展通訊。可與多個效力器進展通訊。4不需求特殊的硬件和很復雜的操作系統。不需求特殊的硬件和很復雜的操作系統。計計算算機機網網絡絡教教程程第第2章章計計算算機機網網絡絡的的協協議議與與體體系系結結構構納 信 息 。 大 多 數 的 運 用 進 程 都 是 運 用納 信 息 。 大 多 數 的 運 用 進 程 都 是 運 用TCCP/I IP協議進展