【正文】 1 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 2 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 本章學(xué)習(xí)要求： 掌握： 協(xié)議、層次、接口與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念。 掌握： 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的層次化研究方法。 掌握： OSI參考模型及各層的基本服務(wù)功能。 掌握： TCP/IP參考模型的層次劃分、各層的基本服務(wù)功能與主要協(xié)議。 了解： OSI參考模型與 TCP/IP參考模型的比較。 了解：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)組織， RFC文檔、 Inter草案與Inter協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定過程。 3 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念 一、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成 ?相互通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行，而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)復(fù)雜的。 ?“分層”可將龐大而復(fù)雜的問題，轉(zhuǎn)化為若干較小的局部問題，而這些較小的局部問題就比較易于研究和處理。 4 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念 ? 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)； ? 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素：語義、語法與時(shí)序； ? 語義：用于解釋比特流的每一部分的意義； ? 語法：語法是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格 式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序的意義； ? 時(shí)序：事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。 5 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 二、協(xié)議、層次、接口與體系結(jié)構(gòu)的概念 劃分層次的必要性 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換 必須遵守事先約定好的規(guī)則 。 這些 規(guī)則 明確規(guī)定了所交換的數(shù)據(jù)的格式以及有關(guān)的同步問題（同步含有時(shí)序的意思）。 為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 (work protocol)，簡(jiǎn)稱為協(xié)議 。 6 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 劃分層次的概念舉例 計(jì)算機(jī) 1 向計(jì)算機(jī) 2 通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送文件。 可以將要做的工作進(jìn)行如下的劃分。 第一類工作與傳送文件直接有關(guān)。 ?確信對(duì)方已做好接收和存儲(chǔ)文件的準(zhǔn)備。 ?雙方協(xié)調(diào)好一致的文件格式 。 兩個(gè)計(jì)算機(jī)將 文件傳送模塊 作為最高的一層 。剩下的工作由下面的模塊負(fù)責(zé)。 7 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 兩個(gè)計(jì)算機(jī)交換文件 文件傳送模塊 計(jì)算機(jī) 1 計(jì)算機(jī) 2 文件傳送模塊 只看這兩個(gè)文件傳送模塊 好像文件及文件傳送命令 是按照水平方向的虛線傳送的 把文件交給下層模塊 進(jìn)行發(fā)送 把收到的文件交給 上層模塊 8 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 再設(shè)計(jì)一個(gè)通信服務(wù)模塊 文件傳送模塊 計(jì)算機(jī) 1 計(jì)算機(jī) 2 文件傳送模塊 只看這兩個(gè)通信服務(wù)模塊 好像可直接把文件 可靠地傳送到對(duì)方 把文件交給下層模塊 進(jìn)行發(fā)送 把收到的文件交給 上層模塊 通信服務(wù)模塊 通信服務(wù)模塊 9 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 再設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入模塊 文件傳送模塊 計(jì)算機(jī) 1 計(jì)算機(jī) 2 文件傳送模塊 通信服務(wù)模塊 通信服務(wù)模塊 網(wǎng)絡(luò)接入模塊 網(wǎng)絡(luò)接入模塊 通信網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò) 接口 網(wǎng)絡(luò) 接口 網(wǎng)絡(luò)接入模塊負(fù)責(zé)做與網(wǎng)絡(luò)接口細(xì)節(jié)有關(guān)的工作 例如，規(guī)定傳輸?shù)膸袷剑瑤淖畲箝L(zhǎng)度等。 10 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 分層的好處 各層之間是獨(dú)立的。 靈活性好。 結(jié)構(gòu)上可分割開。 易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。 能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。 層數(shù)多少要適當(dāng) 若層數(shù)太少，就會(huì)使每一層的協(xié)議太復(fù)雜。 層數(shù)太多又會(huì)在描述和綜合各層功能的系統(tǒng)工程任務(wù)時(shí)遇到較多的困難。 11 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（ work architecture） 一個(gè)功能完備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要制定一整套復(fù)雜的協(xié)議集 。 網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)； 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了精確的定義； 體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)是指能夠運(yùn)行的一些硬件和軟件。 12 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn) 實(shí)體 (entity) 表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。 協(xié)議是控制 兩個(gè)對(duì)等實(shí)體 進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。 在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠 向上一層提供服務(wù) 。 要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用 下層 所提供的服務(wù)。 13 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn) 本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。 下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是 透明 的。 協(xié)議是“ 水平的 ”，即協(xié)議是控制對(duì)等實(shí)體之間通信的規(guī)則。 服務(wù)是“ 垂直的 ”，即服務(wù)是由下層向上層通過層間接口提供的。 同一系統(tǒng)相鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互的地方，稱為 服務(wù)訪問點(diǎn) SAP (Service Access Point)。 14 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 實(shí)體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點(diǎn) 協(xié)議 (n + 1) SAP SAP 交換原語 交換原語 實(shí)體 (n + 1) 服務(wù)提供者 第 n 層 第 n + 1 層 實(shí)體 (n + 1) 服務(wù)用戶 實(shí)體 (n) 實(shí)體 (n) 協(xié)議 (n) 15 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 協(xié)議很復(fù)雜 協(xié)議必須把所有 不利的條件 事先都估計(jì)到，而 不能假定 一切都是正常的和非常理想的。 看一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是否正確，不能光看在正常情況下是否正確，而且還必須非常仔細(xì)地檢查這個(gè)協(xié)議 能否應(yīng)付各種異常情況 。 16 湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)系網(wǎng)絡(luò)教研室 第二章 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 著名的協(xié)議舉例 【 例 11】 占據(jù)東、西兩個(gè)山頂?shù)乃{(lán)軍 1和藍(lán)軍 2與駐扎在山谷的白軍作戰(zhàn)。其力量對(duì)比是：?jiǎn)为?dú)的藍(lán)軍 1或藍(lán)軍 2打不過白軍，但藍(lán)軍 1和藍(lán)軍 2協(xié)同作戰(zhàn)則可戰(zhàn)勝白軍。現(xiàn)藍(lán)軍 1擬于次日正午向白軍發(fā)起攻擊。于是用計(jì)算機(jī)發(fā)送電文給藍(lán)軍 2。但通信線路很不好，電文出錯(cuò)或丟失的可能性較大（沒有電話可使用）。因此要求收到電文的友軍必須送回一個(gè)確認(rèn)電文。但此確認(rèn)電文也可能出錯(cuò)或丟失。試問能否設(shè)計(jì)出一種協(xié)議使得藍(lán)軍 1和藍(lán)軍 2能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)因而一定（即100 %而不是 …% ）取得勝利？ 17 湘