王海泉計算機網(wǎng)絡(luò)與信息安全課件1研究生(編輯修改稿)
2025-02-05 00:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 /5 第 32頁 ISO/OSI Reference Model 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 33頁 OSI 參考模型 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 34頁 ?對等通信的實質(zhì) 每一層必須依靠相鄰層提供的服務(wù)來與另一臺主機的對應(yīng)層通信。 上層使用下層提供的服務(wù) ——Service user； 下層向上層提供服務(wù) ——Service provider。 以不同國籍的人進(jìn)行信息交流為例。 (見下頁圖 ) 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 35頁 “你好 ” “Hello” 傳真 中國教師 翻譯 秘書 “Hallo” “Hello” 傳真 德國教師 翻譯 秘書 對交談內(nèi)容的共識 用英語對話 使用傳真通信 P3 P2 P1 物理通信線路 對等通信示例：中德教師之間的對話 問題： 中國教師與德國教師之間、翻譯之間，他們是在直接通信嗎？ 翻譯、秘書各向誰提供什么樣的服務(wù)？ 中德教師、翻譯各使用誰提供的什么服務(wù)？ 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 36頁 P3 P2 P1 ?對等層通信的實質(zhì) ： ? 對等層實體之間虛擬通信 ? 下層向上層提供服務(wù) ?實際通信在最底層完成 右圖給出了對等層通信更一般的抽象。 實例 2 1 3 2 1 物理通信線路 3 N+1 N N1 N+1 N N1 Pn1 Pn Pn+1 系統(tǒng) A 系統(tǒng) B 消息 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 37頁 OSI參考模型中，對等層協(xié)議之間交換的信息單元統(tǒng)稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元 (PDU,Protocol Data Unit)。 傳輸層及以下各層的 PDU另外還有各自特定的名稱： ?傳輸層 ——數(shù)據(jù)段（ Segment） ?網(wǎng)絡(luò)層 ——分組（數(shù)據(jù)報）（ Packet） ?數(shù)據(jù)鏈路層 ——數(shù)據(jù)幀（ Frame） ?物理層 ——比特（ Bit） 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 38頁 ?數(shù)據(jù)封裝 一臺計算機要發(fā)送數(shù)據(jù)到另一臺計算機，數(shù)據(jù)首先必須打包，打包的過程成為 封裝 。 封裝就是在數(shù)據(jù)前面加上特定的協(xié)議頭部。 數(shù) 據(jù) 協(xié)議頭 發(fā)送郵件的例子：信裝入寫有源地址和目的地址的信封中發(fā)送，還要寫明用航空或掛號 … 。 數(shù) 據(jù) 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 39頁 OSI參考模型中每一層都要依靠下一層提供的服務(wù)。 為了提供服務(wù)，下層把上層的 PDU作為本層的數(shù)據(jù)封裝，然后加入本層的頭部（和尾部）。頭部中含有完成數(shù)據(jù)傳輸所需的控制信息。 這樣，數(shù)據(jù)自上而下遞交的過程實際上就是不斷封裝的過程。到達(dá)目的地后自下而上遞交的過程就是不斷拆封的過程。由此可知，在物理線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其外面實際上被包封了多層 “ 信封 ” 。 但是，某一層只能識別由對等層封裝的 “ 信封 ” ，而對于被封裝在 “ 信封 ” 內(nèi)部的數(shù)據(jù)僅僅是拆封后將其提交給上層，本層不作任何處理。 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 40頁 數(shù)據(jù) 段頭 數(shù)據(jù) 段頭 數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)頭 幀頭 段頭 數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)頭 幀尾 數(shù)據(jù) 段 數(shù)據(jù)包 幀 比特 電脈沖 011101000011000010100101111010110 數(shù)據(jù)多層封裝 封裝 拆封 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 41頁 TCP頭 應(yīng)用層數(shù)據(jù) 應(yīng)用層數(shù)據(jù) TCP頭 應(yīng)用層數(shù)據(jù) IP頭 幀頭 TCP頭 應(yīng)用層數(shù)據(jù) IP頭 幀尾 實際例子： TCP/IP協(xié)議的封裝 應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)際層 數(shù)鏈層 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 42頁 ?第 1層：物理層 (Physical) –實現(xiàn)在物理媒體上透明地傳送原始比特流。 –定義了激活、維護(hù)和關(guān)閉終端用戶之間機械的、電氣的、過程的和功能的特性。 數(shù)據(jù)終端設(shè)備 DTE、數(shù)據(jù)通信設(shè)備 DCE ?DTE—— 用于處理用戶數(shù)據(jù)的設(shè)備。如計算機、路由器。 ?DCE—— 用于把 DTE發(fā)出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成適合于在傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男问?。如MODEM。 OSI各層功能概述 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 43頁 –物理層的特性包括： ?機械特性：物理連接器的尺寸、形狀、規(guī)格 ?電氣特性：信號電平，脈沖寬度，頻率，數(shù)據(jù)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(guī)程特性：信號時序，應(yīng)答關(guān)系，操作過程 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 44頁 ?第 2層：數(shù)據(jù)鏈路層 (Data Link) –在物理線路上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，使之對網(wǎng)絡(luò)層呈現(xiàn)為一條無錯的線路。 –所關(guān)心的問題包括： ?物理地址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌? ?組幀：把數(shù)據(jù)封裝在幀中 ,按順序傳送 ,并處理返回的確認(rèn)幀； ?定界與同步：產(chǎn)生 /識別幀邊界； ?差錯恢復(fù)：采用重傳（ ARQ）的方法； ?流量控制：收發(fā)雙方傳輸速率的匹配。 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 45頁 –廣播式信道問題 (LAN or Wireless)： 涉及到如何控制對 共享信道 的訪問。 將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為邏輯鏈路控制 (Logical Link Control, LLC)和介質(zhì)訪問控制子層 (Media Access Control， MAC)兩個子層，由 MAC子層解決介質(zhì)訪問控制問題。 兩種主要的介質(zhì)訪問控制方法： CSMA/CD TOKEN PASSING Token Ring Token Bus 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)講義 2022/2/5 第 46頁 ?第 3層：網(wǎng)絡(luò)層 (Network) –在源端與目的端之間建立、維護(hù)、終止網(wǎng)絡(luò)
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