【正文】 網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 二 、 常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 交換機(jī) 交換機(jī) （ Switch） 是一種用于信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 ,可以實(shí)現(xiàn)先存儲(chǔ) 、 后定向轉(zhuǎn)發(fā)的功能 。 如圖 610所示 。 因?yàn)榻粨Q機(jī)能根據(jù)數(shù)據(jù)幀的源 MAC地址 ， 知道該地址的機(jī)器連接在哪個(gè)端口上 ， 并記住它 ， 以后發(fā)往該地址的數(shù)據(jù)都只轉(zhuǎn)發(fā)到這個(gè)端口上 ， 所以它可以為交換機(jī)中任意兩個(gè)端口之間提供獨(dú)享的信號(hào)傳輸服務(wù) ， 也就是說多個(gè)端口對(duì)之間可以同時(shí)進(jìn)行通信而不會(huì)沖突 。 每個(gè)端口都是一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段 ， 連接在該端口上的計(jì)算機(jī)獨(dú)享全部帶寬 ， 無需和其它端口分享 。真正可以高速 、 高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 。 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 二 、 常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 路由器 路由器是互聯(lián)網(wǎng)的非常重要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)設(shè)備 。 它的主要功能就是路由選擇 。當(dāng)兩臺(tái)不在同一子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)相互通信時(shí) ， 可能需要經(jīng)過許多個(gè)路由器 。 每個(gè)路由器都是從上一站接收數(shù)據(jù)包 ， 然后根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地決定要轉(zhuǎn)發(fā)給哪臺(tái)路由器 。 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)（ Gateway）又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，用于連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并可實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換工作。即可以實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)的互連，也可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的互連。 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 為什么需要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ？ 什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ？ 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信雙方都必須遵守的標(biāo)準(zhǔn) 、 規(guī)則或約定的集合 。 具體說就是在通信內(nèi)容 、 怎么通信以及何時(shí)通信等方面 ， 雙方都要共同遵從 、 可以接受的一組約定和規(guī)則 。 由語義 、 語法和時(shí)序組成 。 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)通信的復(fù)雜性 分層設(shè)計(jì)的優(yōu)越性 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 協(xié)議 （ Protocol） 通信雙方相互遵守的約定和規(guī)則。 協(xié)議三要素 ① 語法： 確定雙方通信的格式和應(yīng)答方式等。如數(shù)據(jù)格式 、 編碼 和 信號(hào)電平 等。 ② 語義： 確定通信雙方對(duì)發(fā)布 請(qǐng)求 、執(zhí)行 動(dòng)作 以及 應(yīng)答 的解釋，協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理的控制信息。 ③ 定時(shí)規(guī)則： 規(guī)定事件順序以及匹配速度。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ? 例 :甲乙兩個(gè)人通電話 ? 語法：電話號(hào)碼； ? 語義：響鈴（表示有電話打進(jìn)），乙接電話，通話等一系列的動(dòng)作； ? 同步：甲先撥電話，響鈴，乙接聽電話，等一系列的通話時(shí)序。 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者采用把通信問題劃分為許多小問題，然后為每一個(gè)問題設(shè)計(jì)一個(gè)通信協(xié)議。這樣使得每一個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析、編碼和測(cè)試都比較容易。 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 1．舉一個(gè)生活中的例子：郵政系統(tǒng)的層次服務(wù) 把整個(gè)郵政系統(tǒng)服務(wù)分解為多個(gè)層次，每層實(shí)現(xiàn)一種特定的服務(wù)：通過自己內(nèi)部的功能；依賴自己的下層提供的服務(wù)；分層的服務(wù)包括：通信者活動(dòng)、郵局服務(wù)業(yè)務(wù)、郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù)、運(yùn)輸和郵件轉(zhuǎn)送服務(wù)。把一個(gè)大問題分解為若干個(gè)層次的小問題，以達(dá)到：結(jié)構(gòu)清晰，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，便于更新與維護(hù)，較強(qiáng)的獨(dú)立性和適應(yīng)性。 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 通信者活動(dòng) 通信者活動(dòng) 郵局服務(wù)業(yè)務(wù) 郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù) 運(yùn)輸部門的郵件運(yùn)輸業(yè)務(wù) 郵局服務(wù)業(yè)務(wù) 郵局轉(zhuǎn)送業(yè)務(wù) 信件打包 收集 、分揀 寫 信 送郵箱 路由 、運(yùn)輸 郵局接收郵包 郵件拆包 分揀 、投 遞 接收郵包 閱讀信件 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 理論模型 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論研究界和應(yīng)用界的努力下， 1978年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定出了一個(gè)開放協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) :開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型 (Open System Interconnection Reference Model, OSI/RM，簡(jiǎn)稱 OSI)。 OSI模型將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信體系分為 7層，自上而下分別為應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 發(fā)送端 接收端 應(yīng)用層 表示層 會(huì)話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 應(yīng)用層 表示層 會(huì)話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 接口 通信線路或傳輸介質(zhì) 應(yīng)用層協(xié)議 表示層協(xié)議 會(huì)話層協(xié)議 傳輸層協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 011101000011000010100101111 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 理論模型 （ OSI/RM） 對(duì)于該參考模型的每層功能，可以組織一個(gè)國際會(huì)議形象來說： 應(yīng)用層：會(huì)議的議題； 表示層：大會(huì)語言翻譯； 會(huì)話層：交流各方的身份識(shí)別、發(fā)言順序、議題的開始和結(jié)束； 傳輸層：如何到達(dá)舉辦會(huì)議地點(diǎn)； 網(wǎng)絡(luò)層：如何到達(dá)舉辦會(huì)議的國家； 數(shù)據(jù)鏈路層：每段路程的交通； 物理層：公路、鐵路、航空等交通方式； 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 理論模型 （ OSI/RM） 物理層功能 數(shù)據(jù)通信最終要通信信號(hào)在傳輸介質(zhì)上的傳輸來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)或處理的是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，即信息。該層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式為信息，也即二進(jìn)制數(shù)據(jù)流。但通信介質(zhì)上所傳輸?shù)臑樾盘?hào)（電信號(hào)或光信號(hào)）。所以要把數(shù)據(jù)信息變?yōu)樾盘?hào)。傳輸介質(zhì)種類繁多，如果沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范就很難通過傳輸介質(zhì)將它們互聯(lián)起來進(jìn)行通信。顯然，為了達(dá)到信息交換的目的就要對(duì)各種通信設(shè)備之間以及通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)之間的電氣和機(jī)械接口進(jìn)行約定，以使得各種通信設(shè)備都能方便、規(guī)范地通過傳輸介質(zhì)連接起來并進(jìn)行信息交換，這就是物理層的功能。 第六章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 理論模型 （ OSI/RM） 數(shù)據(jù)鏈路層功能 數(shù)據(jù)鏈路層位于物理層的上一層，它所處理的數(shù)據(jù)單元稱為幀（ Frame），在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它接收來自上層的數(shù)據(jù)，加上自己的幀頭和幀尾，形成數(shù)據(jù)幀后送到物理層；接收數(shù)據(jù)時(shí)，它接收來自下層也即物理層的數(shù)據(jù)，去掉幀頭和幀尾后取出數(shù)據(jù)部分傳輸給上一層。此外，該層還具有更為重要的流量控制和差錯(cuò)控制等功能。 (1)流量控制 流量控制的功能是為了避免發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的速率超過接收端的最大接收能力而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象發(fā)生，保證雙方能協(xié)調(diào)一致地交換數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)通信中一般采用通過接收端來控制發(fā)送端的發(fā)送速率來實(shí)現(xiàn)