西安电子科技大学：《计算机网络 Computer Networks》课程教学资源（PPT课件讲稿）第6讲 协议与网络体系结构

叶算机网络 协议与阌络体系 结构 西安电子科技大学 刘怀亮

——协议与网络体系 结构 西安电子科技大学 刘怀亮 计算机网络

内容提要 令协议 令层 令网络体系结构 令协议设计中的关键问题 今服务原语 冷IS0/0SI参考模型

内容提要 ❖ 协议 ❖ 层 ❖ 网络体系结构 ❖ 协议设计中的关键问题 ❖ 服务原语 ❖ ISO/OSI参考模型

协议 令协议( Protocol) 令是一种交流的规则与方法的定义 ◇为奥现计算机网络中的数据交换而建立的 规则、标准或约定的集合 令它定义了交流的语法、语义、时序 令说明以什么样的报文格式传输 报文的每一个部分表达什么样的意义

❖ 协议(Protocol) ❖ 是一种交流的规则与方法的定义 ❖ 为实现计算机网络中的数据交换而建立的 规则、标准或约定的集合。 ❖ ❖ 它定义了交流的语法、语义、时序 ❖ 说明以什么样的报文格式传输、 ❖ 报文的每一个部分表达什么样的意义 一、协议

二、居 无论计算机软件、硬件 它们设计时都按照一种模块化、层次化的思 想来实现的。 计算机网络系统是一个十分复杂的系统。 将一个复条系统分解为菪干个容易处理的子系 统,然后“分而治之”,这种结构化设计方法 是工程设计中常见的手段。 分层就是系统分解的最好方法之一

二、层 无论计算机软件、硬件 它们设计时都按照一种模块化、层次化的思 想来实现的。 计算机网络系统是一个十分复杂的系统。 将一个复杂系统分解为若干个容易处理的子系 统，然后“分而治之”，这种结构化设计方法 是工程设计中常见的手段。 分层就是系统分解的最好方法之一

冷在如图所示分层结构中,n层是n-1层的用户, 又是n+1层的服务提供者。n+1层虽然只直接使用 了n层提供的服务,实际上它通过n层还间接地使 用了n-1层以及以下所有各层的服务。 n+1层 ◆层次结构的好处在 n服务层 于使每一层实现 n-1层 种相对独立的功能 分层结构还有利于 交流、理解和标准 化

❖ 在如图所示分层结构中，n 层是n-1层的用户， 又是n+1层的服务提供者。n+1层虽然只直接使用 了n层提供的服务，实际上它通过n层还间接地使 用了n-1层以及以下所有各层的服务。 ❖ 层次结构的好处在 于使每一层实现一 种相对独立的功能。 ❖ 分层结构还有利于 交流、理解和标准 化

网络体系结构 冷所谓网络的体系结构( Architecture)就是计 算机网络各层次及其协议的集合。 令层次结构一般以垂直分层模型來表示 应用层 运输层 网络层 数据链路层 物理层

三、网络体系结构 ❖ 所谓网络的体系结构(Architecture)就是计 算机网络各层次及其协议的集合。 ❖ 层次结构一般以垂直分层模型来表示 应用层 运输层 网络层 数据链路层 物理层

层次结构的要点: 1除了在物理媒体上进行的是实通信之外,其余各对等实体 间进行的都是虚通信。 2)对等层的虚通信必须遵循该层的协议。 3)n层的虛通信是通过n/n-1层间接口处n-1层提供的服务以及 n-1层的通信(通常也是虚通信)来实现的 ☆层次结构划分的原则: 1)每层的功能应是明确的,并且是相互独立的。当某一层的 具体实现方法更新时,只要保持上、下层的接口不变,便不会对 居产生影响。 2)层间接口必须清晰,跨越接口的信息量应尽可能少 3)层数应适中。若层数太少,则造成每一层的协议太复杂; 若层数太多,则体系结构过于复杂,使描述和实现各层功能变得 困难 令网络的体系结构的特点是 1)以功能作为划分层次的基础出。功能时,只能使用第n-1层 2)第n层的实体在实现自身定义的 提供的服务。 3)第n层在向第n+1层提供的服务时,此服务不仅包含第n层本 身的功能,还包含由下层服务提供的功能。 4)仅在相邻层间有接口,且所提供服务的具体实现细节对上 层完全屏蔽

❖ 层次结构的要点： 1)除了在物理媒体上进行的是实通信之外，其余各对等实体 间进行的都是虚通信。 2)对等层的虚通信必须遵循该层的协议。 3)n层的虚通信是通过n/n-1层间接口处n-1层提供的服务以及 n-1层的通信（通常也是虚通信）来实现的。 ❖ 层次结构划分的原则： 1)每层的功能应是明确的，并且是相互独立的。当某一层的 具体实现方法更新时，只要保持上、下层的接口不变，便不会对 邻居产生影响。 2)层间接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少。 3)层数应适中。若层数太少，则造成每一层的协议太复杂； 若层数太多，则体系结构过于复杂，使描述和实现各层功能变得 困难。 ❖ 网络的体系结构的特点是： 1)以功能作为划分层次的基础。 2)第n层的实体在实现自身定义的功能时，只能使用第n-1层 提供的服务。 3)第n层在向第n+1层提供的服务时，此服务不仅包含第n层本 身的功能，还包含由下层服务提供的功能。 4)仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上 一层完全屏蔽

令第N层通信规则。就是第№层协议 今不同机器的对应层的实体称为对等实体 ◆通信发生时。好象是各对应层间的通信

❖ 第N层通信规则，就是第N层协议 ❖ 不同机器的对应层的实体称为对等实体 ❖ 通信发生时，好象是各对应层间的通信

A企业 你好 B企业 冰￥9@& CEO CEO A企业 MR B MR B B企业 秘书 How are you How are you秘书 A企业Fax:B公司 Fax:B公 B企业 办事员 MR B MR B 办事员 How are you How are you 下层对上层提供服务与支持 令但每层协议与其他层协议元关,只要保 持接口不变 令在各层看来,A、B通信似乎是各对等层 间的通信

Fax:B公司 MR.B How are you MR.B How are you 你好 Fax:B公司 MR.B How are you MR.B How are you *￥%@& A企业 CEO B企业 CEO A企业 秘书 B企业 秘书 A企业 办事员 B企业 办事员 ❖ 下层对上层提供服务与支持 ❖ 但每层协议与其他层协议无关， 只要保 持接口不变 ❖ 在各层看来，A、B通信似乎是各对等层 间的通信

令事实上的通信 令并不是从A机第N层直接传到B机N层 令而是每一层都将数据及控制信息传给他 的下一层,直到最下层——物理层 实际通信是发生在物理介质上的 physical medium

❖ 事实上的通信 ❖ 并不是从A机第N层直接传到B机N层 ❖ 而是每一层都将数据及控制信息传给他 的下一层，直到最下层——物理层 ❖ 实际通信是发生在物理介质上的 ❖ physical medium