兰州工业学院：《计算机网络与通信 Computer Network & Communication》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 计算机网络体系结构 Architecture of Computer Network

LTC ChapterS Rchitecture of Complier Neiwopls 该章主要介绍OS参考模型的有关概念,包括各层 功能划分、各层典型协议及思想、流量控制技术、拥塞 控制技术、路由选择算法等。全面了解OS参考模型的 意义与功能。 重点难点: oS参考模型的构成,包括各层功能划分、各层典 型协议及思想、流量控制技术、拥塞控制技术、路由选 择算法 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 Chapter 3 Architecture of Computer Network 该章主要介绍OSI参考模型的有关概念，包括各层 功能划分、各层典型协议及思想、流量控制技术、拥塞 控制技术、路由选择算法等。全面了解OSI参考模型的 意义与功能。 重点难点： OSI参考模型的构成，包括各层功能划分、各层典 型协议及思想、流量控制技术、拥塞控制技术、路由选 择算法

LTC 31Vwo小9 twork Architectur 为什么需要网络体系结构? 网络体系结构的发展 1974年,美国的IBM公司宣布了它研制的系统网络体 系结构SNA( System Network Architecture) 国际标准化组织ISo提出的著名的开放系统互连基本 参考模型 OSI/RM( Open Systems Interconnection Reference model),简称为oSI。 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 3.1 View of Network Architecture ⚫ 为什么需要网络体系结构？ ⚫ 网络体系结构的发展 1974年，美国的IBM公司宣布了它研制的系统网络体 系结构SNA (System Network Architecture)。 国际标准化组织ISO提出的著名的开放系统互连基本 参考模型OSI/RM (Open Systems Interconnection Reference Model)，简称为OSI

LTC 3.17 Neiwork Protocol 两个实体要想实现通信,它们必须具有相同的语言,交流 什么、怎样交流及何时交流等都必须遵从有关实体间某些相互 都能接受的规则。这些规则的集合称为协议( Protocol),因 而协议可以定义为:为进行网络中的数据交换而建立的规则、 标准或约定。一个网络协议主要由以下三个要素组成: (1)语法:即数据与控制信息的结构或格式; (2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以 及做出何种响应 (3)同步:即事件实现顺序的详细说明。 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 3.1.1 Network Protocol 两个实体要想实现通信，它们必须具有相同的语言，交流 什么、怎样交流及何时交流等都必须遵从有关实体间某些相互 都能接受的规则。这些规则的集合称为协议（Protocol），因 而协议可以定义为：为进行网络中的数据交换而建立的规则、 标准或约定。一个网络协议主要由以下三个要素组成： （1）语法：即数据与控制信息的结构或格式； （2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以 及做出何种响应； （3）同步：即事件实现顺序的详细说明

LTC 为了减少协议设计的复杂性,大多数计算机网络 将其功能划分为若干个层次( Layer)。每一层都有 些实体组成每一层的目的都是向它的上一层提供一定的 服务。 在实际的数据通信时,数据不是从一台机器的第N 层直接传到另一台机器的的第N层,而是把数据和控制 信息交给它的下一层,直到最下层。最下层是物理介质 它进行实际的通信。每一对相邻层之间都有一个接囗 通过接口,下层向高层提是供服务。 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 为了减少协议设计的复杂性，大多数计算机网络 将其功能划分为若干个层次（Layer）。每一层都有一 些实体组成每一层的目的都是向它的上一层提供一定的 服务。 在实际的数据通信时，数据不是从一台机器的第N 层直接传到另一台机器的的第N层，而是把数据和控制 信息交给它的下一层，直到最下层。最下层是物理介质， 它进行实际的通信。每一对相邻层之间都有一个接口， 通过接口，下层向高层提供服务

LTC 分层可以带来如下好处: 1)各层之间是独立的。 2)灵活性好。 (3)结构上可分割开。 4)易于实现和维护。 (5)能促进标准化工作。 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 分层可以带来如下好处： （1）各层之间是独立的。 （2）灵活性好。 （3）结构上可分割开。 （4）易于实现和维护。 （5）能促进标准化工作

LTC 计算机网络的层及其以的康合称为网络的体 系结( rchiiesrur),是说,并算机购络的体系 结就是这个玩算机网经美件所应完成的功详精 确定以体系结四是的,而实现则是具体的,是到 运行的计算机硬件和软件 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体 系结构(architecture)，也就是说，计算机网络的体系 结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精 确定义。体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真 正在运行的计算机硬件和软件

LTC 3. 1.2 Reference Model of open System Interconnection 国际标准化组织( International standard Organization,IsO)在1977年成立一个分委员会专门研 究网络通信的体系结构问题,并提出了开放系统互连参考模 AOSI/RM( Reference Model of Open System Interconnection),它是一个定义异种计算机连接标准的 框架结构。OSI为连接分布式应用处理的“开放”系统提供 了基础。所谓“开放”是指任何两个系统只要遵守参考模型 和有关标准,都能够进行互连。OSI采用了层次化结构的构 造技术。 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 3.1.2 Reference Model of Open System Interconnection 国际标准化组织（International Standard Organization，ISO）在1977年成立一个分委员会专门研 究网络通信的体系结构问题，并提出了开放系统互连参考模 型OSI/RM（Reference Model of Open System Interconnection），它是一个定义异种计算机连接标准的 框架结构。OSI为连接分布式应用处理的“开放”系统提供 了基础。所谓“开放”是指任何两个系统只要遵守参考模型 和有关标准，都能够进行互连。OSI采用了层次化结构的构 造技术

LTC OSI参考模型共有如图所示的7层,由低层至高层分 别为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、 表示层、应用层。 协 应用层 应用晨 表示层 表示层 会话层 会话层 传输层 传输层 网络层 网络各层 数据链路层 数据链路层 物理层 物理层 物理介质 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 OSI参考模型共有如图所示的7层，由低层至高层分 别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、 表示层、应用层

LTC OSI/RM参考模型中的1~3层主要负责通信功能 一般称为通信子网层。上三层即5~7层属于资源子网的 功能范畴,称为资源子网层。传输层起着衔接上下三层 的作用。 ① Physical Layer:提供建立、维护和拆除物理链 路所需的机械、电气、功能和规程特性;提供有关在传 输介质上传输非结构的位流及物理链路故障检测指示。 ② Data Link Layer:为网络层实体提供点到点无 差错帧传输功能,并进行流控制。 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 OSI／RM参考模型中的1～3层主要负责通信功能， 一般称为通信子网层。上三层即5～7层属于资源子网的 功能范畴，称为资源子网层。传输层起着衔接上下三层 的作用。 ① Physical Layer：提供建立、维护和拆除物理链 路所需的机械、电气、功能和规程特性；提供有关在传 输介质上传输非结构的位流及物理链路故障检测指示。 ② Data Link Layer：为网络层实体提供点到点无 差错帧传输功能，并进行流控制

LTC ③ Network Layer:为传输层实体提供端到端的交换 网络数据传送功能。使得传输层摆脱路由选择、交换方式、 拥挤控制等网络传输细节;可以为传输层实体建立、维持和 拆除一条或多条通信路径;对网络传输中发生的不可恢复的 差错予以报告 Transport Layer:为会话层实体提供透明、可靠的 数据传输服务,保证端到端的数据完整性;选择网络层能提 供最适宜的服务;提供建立、维护和拆除传输连接功能。 ⑤ Session Layer:为彼此合作的表示层实体提供建立 维护和结束会话连接的功能;完成通信进程的逻辑名字与物 理名字间的对应;提供会话管理服务。 Architecture of Computer Network Revised 7/2005

Architecture of Computer Network Revised 7/2005 ③ Network Layer：为传输层实体提供端到端的交换 网络数据传送功能。使得传输层摆脱路由选择、交换方式、 拥挤控制等网络传输细节；可以为传输层实体建立、维持和 拆除一条或多条通信路径；对网络传输中发生的不可恢复的 差错予以报告 ④ Transport Layer：为会话层实体提供透明、可靠的 数据传输服务，保证端到端的数据完整性；选择网络层能提 供最适宜的服务；提供建立、维护和拆除传输连接功能。 ⑤ Session Layer：为彼此合作的表示层实体提供建立、 维护和结束会话连接的功能；完成通信进程的逻辑名字与物 理名字间的对应；提供会话管理服务