ISOOSI参考模型导学案
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中职《计算机网络基础》教案
数据链路的建立、拆除、对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。
L链路层的主要功能
(1)链路管理
(2)帧的装配与分解
(3)帧的同步
(4)流量控制与顺序控制
(5)差错控制
(6)使接收端能区分数据和控制信息
(7)透明传输
(8)寻址
2.数据链路层的主要协议
(1)IS01745-1975
(2)IS03309-1984
(3)IS07776
3.链路层产品
独立的链路产品中最常见的是网卡,网桥也是链路产品。
数据链路层将本质上不可靠的传输媒介变成可靠的传输通路提供给网络层。
在
IEEE802. 3情况下,数据链路层分成两个子层:一个是逻辑链路控制,另一个是媒体访
问控制。
3.2.3网络层
网络层是通信子网与资源子网之间的接口,也是高、低层协议之间的接口层。
网络层的主要功能是路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障的恢复等。
当本地端与目的端不处于同一网络中,网络层将处理这些差异。
OSI模型OSI技术OSI技术是一种可以精确识别多个传播渠道各自带来的客户和成交额情况的技术体系,这种技术体系被称为订购来源识别技术(Orders Sources Identification Technology),简称OSI技术,中文名叫翱翔技术。
通俗解释:就是某家企业一天接到1000个订单,可以准确的知道是从什么地方来的,不管是电视、平面、网络广告,还是地面店,又或者是哪个个人带来的,无一漏网。
和谐商业模式依据OSI技术,可以帮助销售企业监测各个传播渠道的销售贡献,于是产生了一种新的商业合作模式:传播渠道负责宣传推广,销售企业负责交易服务,达成销售后双方长期或者永久分享收益。
在此基础上,加入产品供应商、传播代理商、仓储商、配送商、支付服务商、呼叫中心服务商、其它各类服务商以及技术平台服务商,形成一个共享资源、信息透明、利益共享、共同进化的商业生态系统模式,这种崭新模式被称为和谐商业模式(Harmonious Business Model,简称HBM)。
通俗解释:就是一个小型的商业社会,这里有生产的、有传递信息的、有接电话的、有配送的,大家各干各的活,各拿各的钱,能干什么干什么,能拿多少钱也是经过商量大家同意的。
BIZVIVA和谐商业操作平台全球首个基于OSI技术及和谐商业模式理念开发的操作平台,九樱天下BIZVIVA和谐商业操作平台。
在这个平台中,任何一个角色都可以找到其它角色,参与或者构建相关生态圈。
比如销售企业,可以利用平台自行发展或者在平台中直接找到产品供应商、传播媒体、仓库服务、配送商以及各类其他服务商等等,采用基于各自贡献的后付费模式,迅速建立起可运作的企业商业模式。
通俗解释:这是一个统统按效果付费的地方,有能力的人就能找到自己的位置,没能力的人也混不下去。
最重要的是因为有这个第三方平台,人与人之间建立起了信任。
OSI模型OSI/RM即Open System Interconnection Reference Model基本参考模型。
O S I参考模型一、OSI参考模型自下而上:物理层(物理介质,比特流)、数据链路层(网卡、交换机)、网络层(IP协议)、传输层(TCP/UDP协议)、会话层(创建/建立/断开连接)、表示层(翻译,编码,压缩,加密)、应用层(HTTP协议)简化为TCP/IP模型:网络层(物理层、数据链路层、网络层)、传输层,会话层,应用层(表示层,应用层)1.物理层主要设备:中继器、集线器物理层中双绞线的传输距离是有限的,信号会缩减,影响数据的传输。
为了使传输的数据能够准确的传输,中继器是可以放大传输信号,保持原数据的准确。
比如,双绞线的传输距离是100m,而超过100m则信号会衰减在两台pc中间加上一个中继器,则相当于两台pc到中继器的距离均为100m,有助于信号的增强。
集线器和中继器的区别是:中继器只有两个以太网接口,而集线器相当于多个端口的中继器。
知识点:冲突域、广播域冲突域:当两个比特流在同一介质上同时传输就是产生冲突,冲突域是指发送数据给一个单一目标(单播)所影响的范围广播域:发送数据给一个不明确的目标所影响的范围集线器有一个冲突域和一个广播域IP地址192.168.1.1ping1.2:>ping 192.168.1.2(ping命令所用的协议有ICMP/ARP协议)返回数据说明两者是相通的,可以发送信息当1.1想向1.2发送数据时,发送报文时,将包发送到集线器,集线器将包广播发送给所有连接在集线器上的其他端口,当1.3,1.4发现该包不是发送给他们的,就将拒绝接收,而1.2发现是发送给它时,就做出应答,返回一个应答包,应答包先发到集线器,集线器又进行广播,然后再发送到1.1上。
但是!!数据包向所有的端口发送,不安全,且所有的机器共享带宽,更容易产生拥塞,所以不能用于较大的网络集线器是物理设备,不是智能的,所以不具备学习能力,故每次发送数据只能使用广播的方式。
2.数据链路层功能:完成网络之间相邻结点的可靠传输,通过Mac地址负责主机之间的数据的可靠传输。
ISO/OSI参考模型概述ISO/OSI把网络通信任务划分为七个功能层∶物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,如图所示。
下面我们将从底层开始,依次地讨论每一层的功能,在此我们是按照ISO标准进行叙述的。
1.物理层物理层提供通信介质和连接的机械、电气,功能性和规程性的特性,以便在数据链路实体之间建立,维护和拆除物理连接。
物理层涉及到通信信道上传送的信息。
设计时必须保证在发送端发送的信息能准确无误地传送到接收端。
这里主要考虑的是选择多少伏的电压表示"1"和"0"信息,精确计算一个位需要占用的时间(4s级),以及是否可以同时在两个方向上传送信息等。
另外还要确定初始通信的连接与确认通信结束时的拆除;一个网络控制器应具有多少根引腿,以及每一根引腿的用途是什么等等。
在某些场合下,一台传输装置是由多条物理信道组成的,此时,物理层要使其看上去好像是单条信道,然而它可以借助于高层来实现信道的多路复用技术。
该层要解决的大多数问题都是和机械结构、电气以及与子网相关的过程性接口等有关的。
2.数据链路层数据链路层的任务是使用原始的传输设备,提供功能性和规程性手段,在网络实体之间建立,维护和拆除数据链路。
同时还要避免对网络层发生传输错误。
上述任务是通过把数据组织成数据帧的格式来实现的。
这些帧都是有序的,在接收端经处理后返送一确认帧。
因为物理层仅负责保证发送和接收位流而不涉及这些位的意义和帧的结构,因此,建立和识别帧的边界问题就成为数据链路层的任务。
通常,为了建立可供辩认的帧界,采用的办法是对帧的开始端和末端附加特殊位型(即十六进制数字7E)。
考虑到这些位型有可能偶然地出现在数据里,所以对收发两端都需加入所谓的删除、插入"0"位技术,以避免特殊位型偶然与发送中的数据相混淆的现象。
"帧"不是ISO第二层交换单元的正式术语,其完整的名字是"Data-Link-Service-Date-Unit"。
《计算机网络技术》教学案教师活动内容、方式学生活动方式、内容③服务和功能的概念不一样并非在n层内完成的全部功能都称为n层服务,只有那些能够被高一层看得见的功能才能称为服务。
第n层功能的实现,是它向上一层提供服务的保证。
①服务访问点(SAP):即:n层实体向上一层实体提供服务时,所使用的n与n+1层之间的接口。
②层间的接口方式原语调用是层间模块调用的一个重要方式。
共享数据结构和数据缓冲区。
发送端:各层将数据单元加上本层的控制信息,传递给下一层,直到物理传输介质。
接收端:将各层从其下一层接收数据单元,去掉与本层有关的控制信息后,递交上一层,依次类推。
三、OSI 参考模型概述1. OSI的分层结构2. 数据传送单元采用不同类型的数据单元来分别表示相邻层间和对等层间的不同的信息传送方式。
(1)协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)定义:指已建立连接的对等层实体(N)之间交换信息的数据单元。
组成教师活动内容、方式学生活动方式、内容(2)接口数据单元:IDU(Interface Data Unit)定义:在(N+1)层和(N)层的接口上,(N+1)-PDU和(N)- PDU之间需要进行信息交换的数据单位。
组成:(3)服务数据单元:SDU(Service Data Unit)定义:是相邻两层的下层向上层提供服务时所使用的数据单元。
SDU与PDU并不等同。
若PDU较短,而SDU较长时:SDU进行分段。
若PDU较长,而SDU较短时:SDU进行合并。
典型例题:网络协议实质上是一组约定或规则,但它不包括对()的约定。
A、信息的传输顺序B、信息的格式C、信息量D、信息内容巩固练习:1、ISO/OSI网络参考模型共分()层。
A、4B、5C、6D、72、在OSI模型中,第N层提供的服务是哪项与对等层实体交换信息来实现的()A、利用N-1层提供的服务以及按N层协议B、利用N层提供的服务以及按N-1层协议C、利用N+1层提供的服务以及按N层协议。
第二节ISO/OSI参考模型一、第三章第一节计算机网络的拓扑结构巩固练习(一)、选择题1、在局域网中常用的拓扑结构有( C )。
A、星型B、环型C、总线型D、树型2、中心节点故障会造成整个网络瘫痪的是( C )。
A、总线型B、环型C、星型D、网状型分析:总线型网络中所有节点共享一条数据通道,其可靠性高;环型网中节点通过点到点通信线路连接成闭合环路,所以当任何一个节点故障时全网故障;星型网中各节点之间必须经过中心节点才可进行通信,所以当中心节点故障时各节点就不能通信,那整个系统也就瘫痪了;网状网由于每个节点至少有两条链路与其它节点相连,所以可靠性很高。
3、具有结构简单灵活、成本低、扩充性强、性能好以及可靠性高等特点的网络拓扑结构是 B 。
A、星型B、总线型C、环型D、以上都不是分析:星型网因所有入网计算机不管其地理位置如何均应与中心节点相连,故成本高;环型网则因所有入网计算机形成了一条闭合的环路,虽然结构简单但不易扩充;总线型所需的电缆长度短,故费用低,因为采用一条主干线作总线,所有连网的计算机仅通过接口就可连入网络而容易扩充。
4、在令牌环网中令牌的作用是 B 。
A、向网络的其余部分指示一个节点有发送的数据B、向网络的其余部分指示一个节点忙碌以至不能发送数据C、向网络的其余部分指示一个广播消息将被发送D、以上都不是分析:在令牌环网中,令牌是一个通行证或许可证,它仅有忙与空两种状态,当工作站准备发送数据时,先要等待令牌的到来,当检测到一个经过该节点的令牌为“空”时,才可发送信息,同时将令牌的状态置为“忙”。
(二)、判断题1、树型拓扑结构适合于分层管理的网络。
( T )分析:树型结构是总线型结构的扩展,此结构中根节点和分支节点均可作为转发节点以各叶节点进行通信控制,所以适合分层管理。
2、总线型网的一个突出优点是数据端用户入网方便。
( T )分析:总线型网络用一条无源通信线路作主干即总线,所有要入网的计算机通过相应接口(如T型头)连接到总线上即可实现与网络的连接,易扩充是总线型网络的一大优点。
(三)、填空题(08年高考题)网络系统的中心节点一般要求具有较高的数据处理和传输能力,这是____星____型网络拓扑结构的特征。
分析:二、教材导学(一)、教学目标1、了解网络体系结构的基本概念;2、了解ISO/OSI网络参考模型。
(二)、重点难点1、能说出ISO/OSI的中文全称;2、熟记OSI参考模型各层名称及其主要功能;3、熟记工作在各层的媒体和互连设备及各层的一些重要协议标准。
(三)、知识梳理1、网络体系结构的基本概念A、网络协议计算机网络实体之间进行通信时所采用的一种通信语言,它是一组有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定或规则。
(P46)2)三要素语义:指构成协议的协议元素的含义,不同类型的协议元素规定的语义是不同的。
如,需要发出何种控制信息、完成何种动作及得到的响应(应答)等。
讲什么——内容。
即,与数据内容、意义有关的方面。
语法:指数据或控制信息的数据结构形式或格式。
怎么讲——方式。
与数据表示形式有关的方面,例如,文字、声音、图形的表示,数据格式的转换、数据的压缩、数据加密等。
时序:也称规则,事件的执行顺序。
何时讲——顺序。
B、网络层次式结构分层式网络结构,可以使每一层实现一种相对独立的功能,从而将一个难以处理的复杂问题分解为若干较容易处理的小问题。
1)特点:①物理媒体上进行实体通信,其余各层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每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务;④定义了一种抽象结构,而并非具体实现的描述。
注:实体表示任何可以发送或接受信息的硬件或软件进程。
在计算机网络中,实体通常代表一个的特定软件模块。
网络协议也可以描述为控制两个对等实体(或多个实体)进行的通信规则的集合。
在为网络协议的控制下,两个对等实体之间的通信使得本层能够向上一层提供服务,要实现本层协议,需要使用下一层提供服务。
2)作用:①各层之间相互独立,每层完成该层所定义的功能,修改本层的功能并不影响其他层;②灵活性好;③容易标准化;④各层可以选择最合适的实现技术。
C、网络体系结构计算机网络的层次及其协议的集合。
2、ISO/OSI网络参考模型A、ISO/OSI网络参考模型OSI模型简介国际标准化组织(ISO)于1984年正式公布了一个网络体系结构模型作为国际标准,称为开放系统互联参考模型(OSI/RM)。
开放:表示能使任何两个遵守参考模型和有关标准的系统进行连接。
为了实现计算机系统的互联,OSI把整个网络的通信功能分为7个层次,由低到高依次为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,同时也定义了各层之间的相互关系以及各层所包括的服务功能。
特点:①层与层之间的联系是通过各层之间的接口来进行的,上层通过接口向下层提出服务请求,而下层通过接口向上层提供服务。
②两个用户计算机通过网络进行通信时,除物理层之外,其余各对等层之间均不存在直接的通信关系,而是通过各对等层的协议来进行通信,只有两实体的对等物理层之间才通过媒介进行真正的数据通信。
B、OSI模型的七层及其主要功能OSI参考模型定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系以及各层所包括的服务。
OSI参考模型共有七层,由低到高依次为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层,下三层(物理层、数据链路层、网络层)面向数据通信,而上三层(会话层、表示层、应用层)则面向资源子网。
为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输,所传输数据的单位是比特,该层定义了通信设备与传输线接口硬件的电气、机械以及功能和过程的特性。
2.数据链路层通过检查发生在连接通信系统间传送路上的比特错误并进行恢复,确保比特序列组成为数据流准确无误地传送给对方的系统。
3.网络层解决多节点传送时的路由选择、拥挤控制及网络互连等,控制分组传送系统的操作,它的特性对高层是透明的。
同时,根据传输层的要求选择服务质量,并向传输层报告未恢复的差错。
4.传输层为两个端系统(源站和目标站)的会话层之间建立一条传输连接,可靠、透明地传送报文,执行端-端差错控制、顺序和流量控制、管理多路复用等。
本层提供建立、维护和拆除传送连接的功能,并保证网络连接的质量。
5.会话层不参与具体的数据传输,但对数据传输的同步进行管理。
它主要负责提供两个进程之间建立、维护和结束会话连接功能,同时要对进程中必要的信息传送方式、进程间的同步以及重新同步进行管理。
6.表示层解决在两个通信系统中交换信息时不同数据格式的编码之间的转换。
7.应用层负责向用户提供各种网络应用服务,如文件传输、电子邮件、远程访问等。
把进程中于对方进程通信的部分放入应用实体中,同时,对各种业务内容的通信功能进行管理。
三、当堂练习(一)选择题1、网络协议中规定通信双方要发出什么信息,执行什么动作和返回的应答的部分称为( B )。
A、语法部分B、语义部分C、定时关系D、以上都不是分析:网络协议有三要素,其中,语义指构成协议的协议元素的含义,例如,需要发出何种控制信息、完成何种动作及得到的响应等。
语法指数据或控制信息的数据结构形式或格式。
时序也称规则,指事件的执行顺序。
2、下面关于OSI参考模型描述错误的是( B )。
A、为防止一个区域的网络变化影响到另一个区域的网络B、分层增加了网络的复杂性C、为使专业的开发成为可能D、分层网络模型标准化了接口分析:OSI提出了一个对网络进行分层的概念,其目的是各层之间相互独立、灵活性好、把整个系统分解为若干个范围较小的部分便于实现、有助于标准化,最终使网络变得简单。
3、(09年高考题)在OSI参考模型中,提供数据加密与解密服务的是( C )。
A、应用层B、网络层C、表示层D、会话层分析: OSI参考模型中,表示层完成语法的处理。
提供数据转换和格式转换、语法选择、数据加密与解密及文本压缩服务。
4、(08年高考题)OSI参考模型中物理层的传输单位是( A )。
A、比特B、帧C、包D、报文分析:OSI参考模型中物理层的传输单位是比特,该层将信息按比特一位一位地从一个系统以一个系统物理通道送往另一个系统,以实现两系统间的物理通信。
5、在网络的各个节点上,为了顺利实现OSI模型中同一层次的功能,必须共同遵守的规则叫( A )。
A、协议B、TCP/IPC、InternetD、以太网分析:协议的概念6、在OSI参考模型中 C 提供建立、维护和有序地中断虚电路,传输差错校验、恢复及信息控制机制。
A、物理层B、数据链路层C、传输层D、表示层分析:传输层的功能7、当进行文本文件传输时,可能需要进行数据压缩,在OSI模型中完成这一工作的是( B )。
A、应用层B、表示层C、会话层D、传输层分析:这涉及语法方法,表示层完成语法的处理。
(二)、判断题1、协议是计算机与计算机进行通信的保证。
( T )分析:协议是计算机网络实体之间进行通信时所采用的一种通信语言,它是一组有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定或规则。
2、网络的拓扑结构就是网络的体系结构。
( F )分析:网络的拓扑结构指网络节点和通信链路(或链路)的几何图形(或说几何位置)。
网络的体系结构指计算机网络的层次及其协议的集合。
3、OSI模型中,表示层处理语法问题,会话层处理语义问题。
( F )分析:OSI模型中,表示层处理语法问题,应用层处理语义问题。
(三)填空题1、(08年高考题)OSI参考模型中的第四层是____传输____层。
分析:OSI参考模型共有七层,由低到高依次为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层,故第四层为传输层。
2、(10年高考题)____网络协议____是通信双方为了实现通信所进行的约定或所制定的对话规则。
分析:网络协议是计算机网络实体之间进行通信时所采用的一种通信语言,它是一组有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定或规则。
3、(12年高考题)网络协议由语义、语法和时序3部分组成。
分析:网络协议由语法、语义和时序三部分组成。
4、OSI参考模型中物理层的数据传输方式既可用同步传送方式,也可采用异步传输方式。
分析:见课本P30。
5、OSI参考模型中会话层中的“会话”指在两个会话用户之间为交换信息而按照某种规则建立的一次暂时的连接。
分析:见课本P35会话概念。
四、课后练习(一)选择题1、网络协议实质上是一组约定或规则,但它不包括对什么的约定( C )。
A、信息的传输顺序B、信息的格式C、信息量D、信息内容分析:网络协议是计算机网络实体之间进行通信时所采用的一种通信语言,它是一组有关信息传输顺序、信息格式、信息内容等的约定或规则。
2、完成路径选择功能是在OSI模型的( C )层。