1-4 计算机网络协议、体系结构

主要采用点到点通道技术
2.2 计算机网络的体系结构（1）
❖ 计算机网络的体系结构：对计算机网络及其
部件所完成功能的比较精确的定义。即从功
能的角度描述计算机网络的结构。是层次和
协议的集合。
❖ 注意:计算机网络体系结构仅仅定义了网络及
其部件通过协议应完成的功能；不定义协议
的实现细节和各层协议之间的接口关系。
主要内容
❖ 1计算机网络的构成
1.1 资源子网 1.2 通信子网 ( 点到点通道；广播通道 )
❖ 2计算机网络的体系结构
2.1 计算机网络功能的分层 2.2 协议和协议的分层结构 2.3 计算机网络的体系结构
❖ 3典型计算机网络参考模型
3.1 计算机网络的标准化
2.1 计算机网络的构成（1）
❖ 计算机网络的构成
协议的分层原则 （layering principle）
❖ Layer N software on the destination computer must receive exactly the message sent by layer N software on the sending computer. Mathematically, if the sender applies a transformation T, the receiver must apply the inverse T-1.
每条线路两端的结点利用波形进行二进制通信； 无差错的信息传送 多个用户共享一条物理线路
2.2 计算机网络的体系结构（3）
信息缓冲和流量控制 会话控制 满足各种用户、各种应用的访问要求
❖ 上述功能有三个显著特点
上述功能必须同时满足一对用户 用户之间的通信功能是相互的 这些功能分散在各个网络设备和用户设备中。

第⼀章概论计算机⽹络笔记学堂在线1.4⽹络体系结构和协议1 分层对每⼀层进⾏定义： 下⼀层为本层提供的服务 本层为上⼀层提供的服务 本层需要完成的功能对相邻层之间接⼝进⾏定义： n层通过接⼝发出服务请求，n-1 层通过接⼝提供服务响应。

只要n层与n-1 层之间的接⼝不变，其它层的变化不会对n层实现过程产⽣影响分层的原则： 每⼀层的功能相对独⽴，相邻层之间功能划分清晰 功能层越多，功能层实现越简单，但⽹络运⾏效率越低，必须综合考虑实现难度与运⾏效果分层结构实例： PC结构：操作系统 --> BIOS --> 主板（不同主板提供的接⼝不同，但是BIOS给操作系统的接⼝只有⼀个）2 ⽹络体系结构与协议对等层：在两端分层结构中处于同⼀地位，起相同作⽤的功能层。

协议：两端对等层之间的约定和规范协议的三个要素： 语法：相互交换的信息的结构和格式 语义：相互交换的信息种类，接受⽅应该做出的反应 时序：各个事件发⽣顺序⽹络体系结构：（⽹络体系结构是分层结构和协议的集合） 垂直⽅向的分层结构 ⽔平⽅向两端功能相同层之间的协议3 OSI⽹络体系结构OSI是国际标准化组织最早定义的⽹络体系结构，全称是开放体系互连/参考模型（OSI/RM）其把⽹络功能划分为7层：（从底层开始向上）1 物理层：实现⼆进制位流的传输过程。

(物理层有软件有硬件)2 数据链路层：实现差错控制，封装数据成分组。

3 ⽹络层：核⼼功能是路由，也就是为分组选择正确的传输路径4 传输层：实现进程之间的通信。

数据携带进程标识符5 会话层：⽤于管理两个进程会话的过程6 表⽰层：同⼀通信双⽅描述传输信息所使⽤的语义和语法7 应⽤层：PDU：对等层传输的数据单位。

Protocol Data UnitSDU：上层协议数据单元提交给下层，作为下层的服务数据单元。

Service Data UnitOSI体系结构的特点： 1 其实分层结构，基于特定⽹络环境定义每⼀层的功能 2 每⼀层只定义了功能，没有系统指定对等层之间的协议。

（3）协议按连接方式分类：面向连接的协议和无连接的
协议
面向连接的协议:在使用时用户首先要建立连接，连接建立 再传输数据，数据传送完后，拆分连接。连接的建立和拆分都
是通过控制报文完成的。 无连接的协议：每个报文带有完整的目标地址,并且每个报文 都是单独发送的,经由系统选定的线路传递. 无连接服务只有传输数据阶段,无连接的建立和拆分阶段
区分“面向连接服务”和“无连接服务”的概念：
打电话和寄信：两个人如果要通电话，必须先建立连接 ——拨号，等待应答后才能相互传递信息，最后还要释 放连接——挂电话。 寄信就没有那么复杂了，地址姓名填好以后直接往邮筒 一扔，收信人就能收到。
（4）分组: 在网络通信中,每一层都要对上一层传来的数据报文进行 处理,由于硬件、操作系统、协议规定等原因规定了本层 每一次能处理的数据报文的最大长度限制，必然要对上 层传来的大的数据报文进行拆分，再将每一段封装成新 的数据报文发送给下一层。 运输层有拆分和拼装数据的功能，拆分得到的段称为分 组（或称为：包）
一、计算机网络通信协议
计算机网络通信协议是用来定义并实现网络通信的一组规则
和参数。
由于计算机之间的通信涉及的因素多而复杂，包括：通信线 路、传输技术、计算机硬件、软件、应用业务、安全等，所 以对计算机网络中的协议采用分层划分和管理。
分层的优点：将复杂的网络通信问题分解为多个可在不同层 次上处理的部分；提供了模块化的设计，对部分层的修改、 增加不影响其他层。
协议是通信双方达成的一致约定。简单地 说，协议是系统之间横向的约定。 两个实体 要想成功的通信，它们之间交流什么、怎样交 流及何时交流，都必须遵从彼此约定的一些规 则，这些规则的集合称为协议.
接口是一个系统内部两个相邻层间的一组 约定，反映了相邻层之间的关系。用于相邻层 之间按照一定规则交换信息 .简单地说，接口 是系统内部纵向的约定，包括下一层向上一层 提供哪些服务，而上一层如何使用这些服务。

2．1．1．研究制定计算机网络体系结构的科学方法 在初期的自由竞争中，计算机网络体系结构在短时间内得 到了迅速发展，但是伴随着计算机网络形式的多样化、复杂 性，也出现了许多问题。 例如，用户的资源和数据存储在采用不同操作系统的主 机中，这些主机分布在网络的不同地方，需要在不同的传输 媒体上实现采用不同操作系统的主机之间的通信；如何解决 异种机和异种网络互连问题；特别是系统的互连成为一个大 问题。






4．美国电气电子工程师学会 美国电气电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)于1963年由美国电气工程师 学会(AIEE)和美国无线电工程师学会(IRE)合并而成，是美 国规模最大的制定标准的专业学会。 IEEE由大约17万名从事电气工程、电子和有关领域的专 业人员组成，分设1O个地区和206个地方分会，设有31个技 术委员会。 IEEE制定的标准内容有：电气与电子设备、试验方法、元 器件、符号、定义以及测试方法等。 IEEE最引人注目的成就之一是通过802方案对LAN和城域网 MAN进行的标准化。802方案含局域网和城域网各方面上百个 单独的规范，符合IEEE的LAN包括以太网(IEEE 802．3)和令 牌环网(802，5)，802系列标准和所有规范限于物理层和／ 或数据链路层。



5．美国电子工业协会 美国电子工业协会(Electronic Industries Association， EIA)创建于1924年，当时名为无线电制造商协会(Radio Manufacturers Association，RMA)，总部设在弗吉尼亚的 阿灵顿。