計算機網絡應用技術

第3章計算機網絡體系結構

本章要點

掌握OSI參考模型的結構和各層功能。

了解網絡體系結構分類、功能特點。掌握TCP/IP體系結構的層次和功能。

掌握IP地址管理和子網劃分的方法。OSI模型

3.2OSI模型簡介1OSI參考模型的主要特性

2OSI參考模型的信息流動3OSI參考模型各層功能41、OSI模型簡介1984年，國際化標準組織公布了OSI參考模型。它將整個網絡的功能分為7個層次。應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層主機A主機B應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層應用層協議表示層協議會話層協議傳輸層協議網絡層協議數據鏈路層協議網絡傳輸介質2、OSI參考模型的主要特性

◆它是一種將異構系統互連的分層結構，提供了控制互連系統交互規則的標準框架，定義抽象結構，并非具體實現的描述。◆對等層之間的虛通信必須遵守相應層的協議，如應用層協議、傳輸層協議、數據鏈路層協議等。◆相鄰層間接口定義了基本操作和低層向上層提供服務。◆所有提供的公共服務是面向連接的(如線路交換)或無連接的(存儲轉發交換)數據通信服務。4、OSI參考模型各層功能處理網絡應用數據表示主機間通信端到端的連接尋址和最短路徑介質訪問（接入）二進制傳輸應用層Application表示層Presentation會話層Session傳輸層Transport物理層Physical數據鏈路層DataLink網絡層Network7654321物理層實現在物理媒體上透明地傳送原始比特流。傳輸單位是二進制位。某一個實際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。功能◆在數據終端設備和數據電路端設備之間提供數據傳輸訪問接口。◆在通信設備之間提供有關的控制信號。◆為同步數據流提供時鐘信號，并管理比特傳輸率。◆提供機械的電纜連接器（如連接器的插頭、插座等）。任務機械特性：物理連接器的尺寸、形狀、規格；電氣特性：信號電平，脈沖寬度，頻率，數據傳送速率，最大傳送距離等；功能特性：接口引腳的功能作用；規程特性：信號時序，應答關系，操作過程。特性MAC子層的具體功能鏈路管理。有傳輸時建立數據鏈路連接；結束傳輸時釋放數據鏈路連接。成幀。將要發送的數據分割成幀，以此為單位進行數據的發送、接收、應答和校驗。差錯控制。在接收端對收到的數據幀進行差錯校驗。流量控制。流量控制方案有發送等待方法、預約緩沖法。LLC子層的服務1、無確認的無連接服務無需建立數據鏈路連接，不進行差錯控制和流量控制。2、有確認的無連接服務在接收端進行差錯檢驗，并向發送端給出接收情況的應答。發送端根據情況做出相應的處理（如重發）。3、有確認的面向連接的服務分建立連接、數據傳輸、拆除連接三個階段。要進行差錯控制并做出相應的應答。三種服務的簡單比較數據鏈路連接差錯控制和流量控制并做出應答服務質量適用場合無確認無連接的服務無無較低適合于線路誤碼率較低及傳送實時要求較高的傳輸（如語音）有確認的無連接服務無有較高適合于誤碼率高的信道（如無線電通信信道）有確認面向連接服務有有最好適合于采用OSI/RM的場合HDLC協議以幀為傳輸單位。幀結構如圖所示：FFCSICAF88×n

8≥0168開始字段地址字段控制字段信息字段校驗字段結束標志HDLC協議規定了3種類型的幀，即信息幀、管理幀和無編號幀。信息幀用于數據傳輸。管理幀用于數據流控制，不包含數據；無編號幀用于控制鏈路本身。

網絡層是通信子網與網絡高層的界面。主要負責控制通信子網的操作，實現網絡上不相鄰的數據終端設備之間在穿過通信子網邏輯信道上的準確數據傳輸。網絡層向傳輸層提供兩種類型的服務——數據報服務和虛電路服務。網絡層傳送的數據單位是分組或包。分組運輸涉及路由選擇、流量控制和擁塞控制。網絡層提供建立、維護和拆除傳輸連接的功能；選擇網絡層提供最合適的服務；在系統之間提供可靠的透明的數據傳輸,提供端到端的錯誤恢復和流量控制。傳輸層在會話層和傳輸層都提到了連接，那么會話連接和傳輸連接到底有什么區別呢？會話連接和傳輸連接之間有三種關系：一對一關系，即一個會話連接對應一個傳輸連接；一對多關系，一個會話連接對應多個傳輸連接；多對一關系，多個會話連接對應一個傳輸關系。表示層提供不同信息格式和編碼之間的轉換；提供數據壓縮和數據加密功能。表示層基于ASCII碼的計算機將信息“HELLO”的ASCII編碼發送出去。但因為接收方使用EBCDIC編碼，所以數據必須加以轉換。因此，傳送的是十六進制字符48454C4C4F，接收到的卻是C8C5D3D3D6。基于ASCII碼的計算機基于EBCDIC碼的計算機網絡48454C4C4FC8C5D3D3D6處理網絡應用數據表示主機間通信端到端的連接尋址和最短路徑介質訪問（接入）二進