第2章——网络体系结构与网络协议

1、网络层的主要功能 路径选择：指通信子网中，源节点和中间节 点为将报文分组传送到目的节点而对后继节 点的选择。 流量控制：对进入通信子网的数据量加以控 制，以防止拥塞现象的出现。 数据的传输与中继 清除子网的质量差异

2、网络服务 （1）虚电路服务：面向连接的网络服务， 是网络层向传输层提供的一种使所以分 组按顺序到达目的端系统的可靠的数据 传送方式。
2、网络互联层 其主要功能是负责在互联网上传输数据分组， 它是TCP/IP参考模型中最重要一层，它是通 信的枢纽。 在该层，主要定义了网络互联协议，即IP协 议及数据分组的格式。本层还定义了地址解 析协议ARP，反向地址解析协议RARP及网 际控制报文协议ICMP

3、传输层 也被称为主机至主机层，它主要负责端到端 的对等实体之间进行通信。 该层使用了两种协议支持数据的传输，它们 是TCP协议和UDP协议。 TCP协议是可靠的、面向连接的协议。 UDP协议是不可靠的、无连接协议
OSI参考模型将网络的不同功能划分为7层
7 6
应用层Application
表示层Presentation 会话层session 传输层transport 网络层Network 数据链路层Data Link 物理层Physical
处理网络应用
Байду номын сангаас
数据表示
主机间通信 端到端的连接
5
4 3
寻址和最短路径
介质访问（接入） 二进制传输
2.1.2分层设计
为什么要分层

协议分层与问题简化
硬件故障 网络拥塞
“分而治之” 每一层的目的都是向它的上一层提 供一定的服务而把如何实现这一服 务的细节对上层加以屏蔽。

计算机网络
授课教师：袁凌云 Email:yuan_ling_yun@ 2013年9月-2014年1月
云南师范大学信息学院
计算机网络（第 3 版）
吴功宜 编著
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同步练习》，吴功宜 ，清华大学出版社。 《计算机网络（中文版）》，Andrew S.Tanenbaum 著，潘爱民译，清华大学出版 社。 《计算机网络（第5版）》，谢希仁，电子工 业出版社。 《计算机网络（自顶向下方法）》，James F.Kurise Keith W.Ross著，陈鸣译，机械工 业出版社。
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网络与因特网
网络 结点 互联网（网络的网络）
链路
(a)网络把许多计算机连接在一起。
(b)因特网则把许多网络 连接在一起。
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主机
因特网
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Internet核心交换部分与边缘部分的抽象方法
Internet 端系统：服务器端
端系统：服务器端 端系统：服务器端
从三个角度理解：
（1）广义的角度 （2）资源共享的角度 （3）用户透明的角度
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1.2 因特网概述



网络(network)由若干结点(node)和连接 这些结点的链路(link)组成。 互联网是“网络的网络”(network of networks)。 连接在因特网上的计算机都称为主机 (host)。
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对等连接方式的特点


对等连接方式从本质上看仍然是使用客 户服务器方式，只是对等连接中的每一 个主机既是客户又同时是服务器。 例如主机 C 请求 D 的服务时，C 是客户， D 是服务器。但如果 C 又同时向 F提供 服务，那么 C 又同时起着服务器的作用。

层名称 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
主要层功能 与用户应用进程的接口
通俗含义 做什么
数据格式的转换
对方看起来像什么
会话管理与数据传输的同步
轮到谁讲话、从何处 讲
端-端经网络透明的传送报文 对方在何处
分组交换、寻址、路由选择 和流量控制
走哪条路可达到该处
数据单元格式
原始数据+ 本层协议控制信息
的通信。因此，更具体地说所谓实体，是指能发 送和接收信息的任何对象，包括终端、应用软件 和通信进程等。
2.2.2 通用的协议分层思想（2）
网络中的两个系统中实体间的通信是一个十分复 杂的过程，为了减少协议设计和调试过程的复杂 性，大多数网络的实现都按层次的方式来组织。
通用的协议分层思想表述： 每一层只完成一定的功能，每一层又都建立
整个计算机网络的功能实现体现为协议的实现。 为了保证网络的各个功能的相对独立性，以及便
于实现和维护，通常将协议划分为多个子协议， 并且让这些协议保持一种层次结构，子协议的集 合通常称为协议簇。
2.2.1 网络协议及相关概念（2）
网络协议的分层：以因特网为例，TCP/IP协议族 中包含多个协议，它们之间并不孤立，那么设计们 又是按照什么样的思路来构建整个协议族的体系结 构呢？这就涉及网络协议的分层问题。
所谓“开放”是指：只要遵循OSI标准，一个系统就 可
以与位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其 他任何系统进行通信。所以开放系统互连参考模型 OSI-RM是个抽象的概念。 开放系统互连的目的：将不同的网络互连成一个更大 的网络，解决异种网络互连的兼容性。
1.开放系统互连参考模型OSI/RM（2）
因此， IP 网络不保证分组的可靠地交付。 IP 网络提供的服务被称为：

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。