网络体系结构 与网络协议

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网络体系结构 与网络协议. 湖北工业大学计算机学院 王春枝教授 中职国培计算机技术与应用专业. 本章学习要求 : 掌握: 协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念 掌握:网络体系结构的层次化研究方法 掌握: OSI 参考模型及各层的基本服务功能 掌握: TCP/IP 参考模型的层次划分、各层的基本服务 功能与主要协议 了解: OSI 参考模型与 TCP/IP 参考模型的比较 了解:网络协议标准组织, RFC 文档、 Internet 草案与 Internet 协议标准的制定 过程. 2.1 网络体系结构的基本概念. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 网络体系结构 与网络协议

网络体系结构与网络协议

湖北工业大学计算机学院 王春枝教授

中职国培计算机技术与应用专业

Page 2: 网络体系结构 与网络协议

本章学习要求本章学习要求::

掌握:掌握:协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念 掌握:网络体系结构的层次化研究方法掌握:网络体系结构的层次化研究方法 掌握:掌握: OSIOSI 参考模型及各层的基本服务功能参考模型及各层的基本服务功能 掌握:掌握: TCP/IPTCP/IP 参考模型的层次划分、各层的基本服参考模型的层次划分、各层的基本服

务务 功能与主要协议功能与主要协议 了解:了解: OSIOSI 参考模型与参考模型与 TCP/IPTCP/IP 参考模型的比较参考模型的比较 了解:网络协议标准组织,了解:网络协议标准组织, RFCRFC 文档、文档、 InternetInternet 草草

案与案与 InternetInternet 协议标准的制定协议标准的制定过程过程

Page 3: 网络体系结构 与网络协议

2.1 2.1 网络体系结构的基本概念网络体系结构的基本概念

2.1.1 2.1.1 网络协议的概念网络协议的概念 网络协议网络协议是是为网络数据交换而制定的规则、约为网络数据交换而制定的规则、约

定与标准;定与标准; 网络协议的三要素:网络协议的三要素:语义语义、、语法语法与与时序时序;; 语义:用于解释比特流的每一部分的意义; 语义:用于解释比特流的每一部分的意义; 语法:语法是用户数据与控制信息的结构与格语法:语法是用户数据与控制信息的结构与格 式,以及数据出现的顺序的意义;式,以及数据出现的顺序的意义; 时序:事件实现顺序的详细说明。时序:事件实现顺序的详细说明。

Page 4: 网络体系结构 与网络协议

现实社会存在的邮政系统现实社会存在的邮政系统

通信者活动

邮局服务业务

邮局转送业务

发信者 收信者

运输部门的邮件运输业务

书写信件、贴邮票、送邮箱

收集信件、盖邮戳、信件分拣

信件打包

路由选择、运输 转送邮局、接收邮包

分发邮件、邮件拆包

信件投递、信件分拣

阅读信件通信者活动

邮局服务业务

邮局转送业务

Page 5: 网络体系结构 与网络协议

2.1.2 2.1.2 协议、层次、接口与体系结构的概念协议、层次、接口与体系结构的概念

计算机网络的四个重要的概念计算机网络的四个重要的概念::

层次(层次( layerlayer )) 协议(协议( protocolprotocol )) 接口(接口( interfaceinterface )) 体系结构(体系结构( architecturearchitecture ))

Page 6: 网络体系结构 与网络协议

层次(层次( layerlayer ))

层次是人们对复杂问题处理的基本方法层次是人们对复杂问题处理的基本方法;; 将总体要实现的很多功能分配在不同层次中;将总体要实现的很多功能分配在不同层次中; 对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确

规定;规定; 不同的系统分成相同的层次;不同的系统分成相同的层次; 不同系统的最低层之间存在着“物理”通信;不同系统的最低层之间存在着“物理”通信; 不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信;不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信; 对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信

规定;规定; 高层使用低层提供的服务时,并不需要知道低高层使用低层提供的服务时,并不需要知道低

层服务的具体实现方法。层服务的具体实现方法。

Page 7: 网络体系结构 与网络协议

接口(接口( interfaceinterface ))

接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点点 ;;

同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口,低层向高层通过接口提供服务口,低层向高层通过接口提供服务 ;;

只要接口条件不变、低层功能不变,低层功能只要接口条件不变、低层功能不变,低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。统的工作。

Page 8: 网络体系结构 与网络协议

网络体系结构(网络体系结构( network architecturenetwork architecture ))

一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂的协议集杂的协议集 ;;

网络协议是按层次结构来组织的;网络协议是按层次结构来组织的; 网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络

体系结构;体系结构; 网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进

行了精确的定义;行了精确的定义; 体系结构是抽象的,而实现是指能够运行的一体系结构是抽象的,而实现是指能够运行的一

些硬件和软件。 些硬件和软件。

Page 9: 网络体系结构 与网络协议

2.1.3 2.1.3 网络体系结构的研究方法网络体系结构的研究方法

层次结构研究方法的优点层次结构研究方法的优点:: 各层之间相互独立各层之间相互独立 ;;

灵活性好灵活性好 ;;

各层都可以采用最合适的技术来实现各层都可以采用最合适的技术来实现 ;;

易于实现和维护易于实现和维护 ;;

有利于促进标准化。有利于促进标准化。

Page 10: 网络体系结构 与网络协议

2.2 OSI2.2 OSI 参考模型参考模型 2.2.1 OSI2.2.1 OSI 参考模型的基本概念参考模型的基本概念 在制定计算机网络标准方面,起着很大作用的两大国在制定计算机网络标准方面,起着很大作用的两大国

际组织是:际组织是: 国际电报与电话咨询委员会国际电报与电话咨询委员会 CCITTCCITT ,, Consultative Committee on Consultative Committee on

International Telegraph and TelephoneInternational Telegraph and Telephone 国际标准化组织国际标准化组织 ISOISO ,, International Standards International Standards

OrganizationOrganization

CCITTCCITT 与与 ISOISO 的工作领域是不同的:的工作领域是不同的: CCITT CCITT 主要是考虑通信标准的制定主要是考虑通信标准的制定 ISOISO 主要是考虑信息处理与网络体系结构主要是考虑信息处理与网络体系结构

Page 11: 网络体系结构 与网络协议

在在 OSIOSI 中 的“中 的“开放开放”是指只要遵循”是指只要遵循 OSIOSI 标准,标准,一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其它任何系统进行通信;遵循同一标准的其它任何系统进行通信;

OSIOSI 标准中,采用的是三级抽象:标准中,采用的是三级抽象: •• 体系结构(体系结构( architecturearchitecture )) • • 服务定义(服务定义( service definitionservice definition )) •• 协议说明(协议说明( protocol specificatioprotocol specificatio

nn ))

Page 12: 网络体系结构 与网络协议

体系结构体系结构 开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各开放系统的层次结构、层次之间的相互关系及各

层所包括的可能的服务;层所包括的可能的服务; 作为一个框架来协调和组织各层协议的制定;作为一个框架来协调和组织各层协议的制定; 对网络内部结构最精炼地概括与描述。对网络内部结构最精炼地概括与描述。

Page 13: 网络体系结构 与网络协议

服务定义服务定义

详细地说明了各层所提供的服务;详细地说明了各层所提供的服务;某一层的服务就是该层及其以下各层的一种某一层的服务就是该层及其以下各层的一种

能力;能力; 低层的服务是通过接口向上一层提供的低层的服务是通过接口向上一层提供的 ;; 各层所提供的服务与这些服务是如何实现的各层所提供的服务与这些服务是如何实现的无关;无关;

定义了层与层之间的接口与各层使用的原语,定义了层与层之间的接口与各层使用的原语,但不涉及接口是具体实现的。 但不涉及接口是具体实现的。

Page 14: 网络体系结构 与网络协议

协议说明协议说明

OSIOSI 标准中的各种协议精确地定义了:标准中的各种协议精确地定义了:

应该发送什么样的控制信息;应该发送什么样的控制信息;如何解释这个控制信息。如何解释这个控制信息。

— — 协议的规程说明具有最严格的约束。 协议的规程说明具有最严格的约束。

Page 15: 网络体系结构 与网络协议

OSIOSI 参考模型只是描述了一些概念,用来协调参考模型只是描述了一些概念,用来协调进程间通信标准的制定;进程间通信标准的制定;

在在 OSIOSI 的范围内,只有各种的协议是可以被的范围内,只有各种的协议是可以被实现的,而各种产品只有和实现的,而各种产品只有和 OSIOSI 的协议相一的协议相一致时才能互连;致时才能互连;

OSIOSI 参考模型并不是一个标准,而是一个在制参考模型并不是一个标准,而是一个在制定标准时所使用的概念性的框架。定标准时所使用的概念性的框架。

Page 16: 网络体系结构 与网络协议

2.2.2 OSI2.2.2 OSI 参考模型的结构参考模型的结构

ISOISO 划分七层结构的基本原则划分七层结构的基本原则:: 网中各结点都具有相同的层次;网中各结点都具有相同的层次; 不同结点的同等层具有相同的功能;不同结点的同等层具有相同的功能; 同一结点内相邻层之间通过接口通信;同一结点内相邻层之间通过接口通信; 每一层可以使用下层提供的服务,并向其上层提每一层可以使用下层提供的服务,并向其上层提

供服务;供服务; 不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的

通信。通信。

Page 17: 网络体系结构 与网络协议

OSIOSI 参考模型的结构参考模型的结构

应 用 层

表 示 层

会 话 层

传 输 层

网 络 层

数据链路层

传输介质 传输介质

主机

路由器

网 络 层

数据链路层

物 理 层物 理 层

路由器

网 络 层

数据链路层

物 理 层

应 用 层

表 示 层

会 话 层

传 输 层

网 络 层

数据链路层

主机

物 理 层

传输介质

Page 18: 网络体系结构 与网络协议

2.2.3 OSI2.2.3 OSI 参考模型各层的功能参考模型各层的功能

物理层的主要功能物理层的主要功能:: 利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管 利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管 理和释放物理连接;理和释放物理连接; 实现比特流的透明传输,为数据链路层提供数 实现比特流的透明传输,为数据链路层提供数 据传输服务;据传输服务; 物理层的数据传输单元是比特。物理层的数据传输单元是比特。

Page 19: 网络体系结构 与网络协议

数据链路层的主要功能数据链路层的主要功能:: 在物理层提供的服务基础上,数据链路层在 在物理层提供的服务基础上,数据链路层在 通信的实体间建立数据链路连接;通信的实体间建立数据链路连接;传输以“帧”为单位的数据包;传输以“帧”为单位的数据包; 采用差错控制与流量控制方法,使有差错的 采用差错控制与流量控制方法,使有差错的 物理线路变成无差错的数据链路。 物理线路变成无差错的数据链路。

Page 20: 网络体系结构 与网络协议

网络层的主要功能网络层的主要功能:: 通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径;路径;

为数据在结点之间传输创建逻辑链路;为数据在结点之间传输创建逻辑链路; 实现拥塞控制、网络互连等功能。实现拥塞控制、网络互连等功能。

传输层的主要功能传输层的主要功能:: 向用户提供可靠端到端向用户提供可靠端到端(( end-to-endend-to-end ))服务;服务; 处理数据包错误、数据包次序,以及其他一些关键传处理数据包错误、数据包次序,以及其他一些关键传输问题;输问题;

传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,是计算机传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,是计算机通信体系结构中关键的一层。通信体系结构中关键的一层。

Page 21: 网络体系结构 与网络协议

会话层的主要功能会话层的主要功能:: 负责维护两个结点之间的传输链接,以便确保点到点负责维护两个结点之间的传输链接,以便确保点到点传输不中断;传输不中断;

管理数据交换。 管理数据交换。

表示层的主要功能表示层的主要功能:: 用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式;用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式; 数据格式变换;数据格式变换; 数据加密与解密;数据加密与解密; 数据压缩与恢复。数据压缩与恢复。

Page 22: 网络体系结构 与网络协议

应用层的主要功能应用层的主要功能 ::

为应用程序提供了网络服务为应用程序提供了网络服务 ;; 应用层需要识别并保证通信对方的可用性,使应用层需要识别并保证通信对方的可用性,使得协同工作的应用程序之间的同步得协同工作的应用程序之间的同步 ;;

建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。 制。

Page 23: 网络体系结构 与网络协议

2.2.4 OSI2.2.4 OSI 环境中的数据传输过程环境中的数据传输过程

1.OSI1.OSI 环境(环境( OSI environmentOSI environment ))

应 用 层

表 示 层

会 话 层

传 输 层

网 络 层

数据链路层

传输介质 传输介质

主机A

路由器A

网 络 层

数据链路层

物 理 层物 理 层

传输介质

应用进程A

路由器B

网 络 层

数据链路层

物 理 层

应 用 层

表 示 层

会 话 层

传 输 层

网 络 层

数据链路层

主机B

物 理 层

应用进程B

OSI环境

Page 24: 网络体系结构 与网络协议

2.OSI2.OSI 环境中的数据传输过程环境中的数据传输过程

应 用 层

表 示 层

会 话 层

传 输 层

网 络 层

数据链路层

物 理 层

应 用 层

表 示 层

会 话 层

传 输 层

网 络 层

数据链路层

物 理 层 比特序列

分组

报文

数据单元

数据单元

数据

数据

传输介质

主机A应用进程A

应用进程B

主机B

Page 25: 网络体系结构 与网络协议

2.2.5 2.2.5 面向连接服务与无连接服务面向连接服务与无连接服务

在网络体系结构中讨论的服务可以分为通信在网络体系结构中讨论的服务可以分为通信子网对网络中数据传输所提供的服务子网对网络中数据传输所提供的服务 ,, 与整个与整个网络系统为用户提供的服务;网络系统为用户提供的服务;

通信子网的服务是指通信子网对主机间数据通信子网的服务是指通信子网对主机间数据传输的效率和可靠性所提供的保证机制;传输的效率和可靠性所提供的保证机制;

通信服务可以分为两大类:通信服务可以分为两大类: 面向连接服务(面向连接服务( connect-oriented connect-oriented

serviceservice )) 无连接服务(无连接服务( connectless serviceconnectless service ))

Page 26: 网络体系结构 与网络协议

理解网络服务需要注意的问题理解网络服务需要注意的问题

面向连接服务与无连接服务对实现服务的传输面向连接服务与无连接服务对实现服务的传输可靠性与协议复杂性有很大的影响;可靠性与协议复杂性有很大的影响;

根据主机间数据传输的可靠性要求和效率的不根据主机间数据传输的可靠性要求和效率的不同,设计者可以选择面向连接服务与无连接服同,设计者可以选择面向连接服务与无连接服务的类型;务的类型;

在网络数据传输的各层,如物理层、数据链路在网络数据传输的各层,如物理层、数据链路层、网络层与传输层都会涉及面向连接服务与层、网络层与传输层都会涉及面向连接服务与无连接服务的问题。无连接服务的问题。

Page 27: 网络体系结构 与网络协议

面向连接服务的特点面向连接服务的特点

面向连接服务的数据传输过程必须经过连接 面向连接服务的数据传输过程必须经过连接 建立、连接维护与释放连接的三个过程;建立、连接维护与释放连接的三个过程; 面向连接服务的在数据传输过程中,各分组面向连接服务的在数据传输过程中,各分组 可以不携带目的结点的地址;可以不携带目的结点的地址; 面向连接服务的传输连接类似一个通信管道,面向连接服务的传输连接类似一个通信管道, 发送者在一端放入数据,接收者从另一端取发送者在一端放入数据,接收者从另一端取 出数据;出数据; 面向连接数据传输的收发数据顺序不变,传面向连接数据传输的收发数据顺序不变,传 输可靠性好,但是协议复杂,通信效率不高输可靠性好,但是协议复杂,通信效率不高。。

Page 28: 网络体系结构 与网络协议

无连接服务的特点无连接服务的特点

无连接服务的每个分组都携带完整的目的结 无连接服务的每个分组都携带完整的目的结 点地址,各分组在系统中是独立传送的;点地址,各分组在系统中是独立传送的;无连接服务中的数据传输过程不需要经过连无连接服务中的数据传输过程不需要经过连 接建立、连接维护与释放连接的三个过程;接建立、连接维护与释放连接的三个过程; 数据分组传输过程中,目的结点接收的数据数据分组传输过程中,目的结点接收的数据 分组可能出现乱序、重复与丢失的现象;分组可能出现乱序、重复与丢失的现象;无连接服务的可靠性不好,但是协议相对简单,无连接服务的可靠性不好,但是协议相对简单,

通信效率较高。通信效率较高。

Page 29: 网络体系结构 与网络协议

确认和重传机制的特点确认和重传机制的特点

网络数据传输的可靠性一般通过确认和重传机制保证;网络数据传输的可靠性一般通过确认和重传机制保证; 确认是指数据分组的接收结点在正确地接收到每个分确认是指数据分组的接收结点在正确地接收到每个分

组后,要求向发送结点发回接收分组的确认信息;组后,要求向发送结点发回接收分组的确认信息; 在规定的时间内,如果发送结点没有接收到接收结点在规定的时间内,如果发送结点没有接收到接收结点

的确认信息,就认为该数据分组发送失败,发送结点的确认信息,就认为该数据分组发送失败,发送结点重新发送该数据分组;重新发送该数据分组;

确认和重传机制可以提高数据传输的可靠性,但是它确认和重传机制可以提高数据传输的可靠性,但是它需要制定较为复杂的确认和重传协议,并且需要增加需要制定较为复杂的确认和重传协议,并且需要增加网络额外的通信负荷,占用网络带宽。网络额外的通信负荷,占用网络带宽。

Page 30: 网络体系结构 与网络协议

服务类型与服务质量服务类型与服务质量

通信协议四种类型通信协议四种类型

面向连接与确认服务;面向连接与确认服务; 面向连接与不确认服务;面向连接与不确认服务;无连接与确认服务;无连接与确认服务;无连接与不确认服务;无连接与不确认服务;

设计者可以根据不同的通信要求,决定选择不同设计者可以根据不同的通信要求,决定选择不同的服务类型。的服务类型。

Page 31: 网络体系结构 与网络协议

2.3 TCP/IP2.3 TCP/IP 参考模型参考模型

2.3.1 2.3.1 TCP/IPTCP/IP 参考模型的发展参考模型的发展 在在 TCP/IPTCP/IP 协议研究初期,并没有提出参考模型;协议研究初期,并没有提出参考模型; 19741974 年年 KahnKahn 定义了最早的定义了最早的 TCP/IPTCP/IP 参考模型;参考模型; 8080年代年代 LeinerLeiner 、 、 ClarkClark 等人对等人对 TCP/IPTCP/IP 参考模型参考模型

进一步的研究;进一步的研究; TCP/IPTCP/IP 协议一共出现了协议一共出现了 66 个版本,后个版本,后 33 个版本是版个版本是版

本本 44 、版本、版本 55 与版本与版本 66 ;; 目前我们使用的是版本目前我们使用的是版本 44 ,它的网络层,它的网络层 IPIP 协议一般记协议一般记

作作 IPv4 IPv4 ;; 版本版本 66 的网络层的网络层 IPIP 协议一般记作协议一般记作 IPv6IPv6 (或(或 IPng, IPng,

IP next generationIP next generation );); IPv6IPv6被称为下一代的被称为下一代的 IPIP 协议。协议。

Page 32: 网络体系结构 与网络协议

TCP/IPTCP/IP 协议的特点协议的特点

开放的协议标准开放的协议标准 ;; 独立于特定的计算机硬件与操作系统;独立于特定的计算机硬件与操作系统; 独立于特定的网络硬件,可以运行在局域网、独立于特定的网络硬件,可以运行在局域网、 广域网,更适用于互连网中;广域网,更适用于互连网中; 统一的网络地址分配方案,使得整个统一的网络地址分配方案,使得整个 TCP/IPTCP/IP

设备在网中都具有唯一的地址;设备在网中都具有唯一的地址; 标准化的高层协议,可以提供多种可靠的用户标准化的高层协议,可以提供多种可靠的用户 服务。服务。

Page 33: 网络体系结构 与网络协议

2.3.2 TCP/IP2.3.2 TCP/IP 参考模型各层的功能参考模型各层的功能

应用层(应用层( application layerapplication layer ))传输层(传输层( transport layertransport layer )) 互联层(互联层( internet layerinternet layer )) 主机主机 -- 网络层(网络层( host-to-network layehost-to-network laye

rr ))

Page 34: 网络体系结构 与网络协议

TCP/IP TCP/IP 参考模型与 参考模型与 OSI OSI 参考模型的对应关系参考模型的对应关系

应 用 层

表 示 层

会 话 层

传 输 层

网 络 层

数据链路层

物 理 层

应 用 层

OSI参考模型 TCP/ IP参考模型

传 输 层

互 联 层

主机-网络层

Page 35: 网络体系结构 与网络协议

主机主机 -- 网络层网络层

参考模型的最低层,负责通过网络发送和接收参考模型的最低层,负责通过网络发送和接收IPIP 数据报数据报 ;;

允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协议,如局域网的协议,如局域网的 EthernetEthernet 、令牌网、分组、令牌网、分组交换网的交换网的 X.25X.25 、帧中继、、帧中继、 ATMATM 协议等协议等 ;;

当一种物理网被用作传送当一种物理网被用作传送 IPIP 数据包的通道时,数据包的通道时,就可以认为是这一层的内容就可以认为是这一层的内容 ;;

充分体现出充分体现出 TCP/IPTCP/IP 协议的兼容性与适应性,协议的兼容性与适应性,它也为它也为 TCP/IPTCP/IP 的成功奠定了基础。 的成功奠定了基础。

Page 36: 网络体系结构 与网络协议

互联层互联层

相当相当 OSIOSI 参考模型网络层无连接网络服务; 参考模型网络层无连接网络服务; 处理互联的路由选择、流控与拥塞问题;处理互联的路由选择、流控与拥塞问题; IPIP 协议是无连接的、提供“尽力而为”服务协议是无连接的、提供“尽力而为”服务

的网络层协议。 的网络层协议。

Page 37: 网络体系结构 与网络协议

传输层传输层

主要功能是在互连网中源主机与目的主机的主要功能是在互连网中源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端对等实体间建立用于会话的端 -- 端连接;端连接;

传输控制协议传输控制协议 TCPTCP 是一种可靠的面向连接是一种可靠的面向连接协议;协议;

用户数据报协议用户数据报协议 UDPUDP 是一种不可靠的无连是一种不可靠的无连接协议接协议。。

Page 38: 网络体系结构 与网络协议

应用层应用层

应用层协议主要有:应用层协议主要有:远程登录协议 远程登录协议 TelnetTelnet 文件传输协议 文件传输协议 FTPFTP简单邮件传输协议 简单邮件传输协议 SMTPSMTP 域名系统 域名系统 DNSDNS简单网络管理协议 简单网络管理协议 SNMPSNMP超文本传输协议 超文本传输协议 HTTPHTTP

Page 39: 网络体系结构 与网络协议

2.4 OSI2.4 OSI 参考模型与参考模型与 TCP/IPTCP/IP 参考模型的比较参考模型的比较

2.4.1 2.4.1 对对 OSIOSI 参考模型的评价参考模型的评价 层次数量与内容选择不是很好,会话层很少用到,表层次数量与内容选择不是很好,会话层很少用到,表示层几乎是空的,数据链路层与网络层有很多的子层示层几乎是空的,数据链路层与网络层有很多的子层插入;插入;

寻址、流控与差错控制在每一层里都重复出现,降低寻址、流控与差错控制在每一层里都重复出现,降低系统效率;系统效率;

数据安全性、加密与网络管理在参考模型的设计初期数据安全性、加密与网络管理在参考模型的设计初期被忽略了;被忽略了;

参考模型的设计更多是被通信的思想所支配,不适合参考模型的设计更多是被通信的思想所支配,不适合于计算机与软件的工作方式;于计算机与软件的工作方式;

严格按照层次模型编程的软件效率很低。严格按照层次模型编程的软件效率很低。

Page 40: 网络体系结构 与网络协议

2.4.2 2.4.2 对对 TCP/IPTCP/IP 参考模型评价参考模型评价

在服务、接口与协议的区别上不很清楚,一个在服务、接口与协议的区别上不很清楚,一个好的软件工程应该将功能与实现方法区分开,好的软件工程应该将功能与实现方法区分开,参考模型不适合于其它非参考模型不适合于其它非 TCP/IPTCP/IP 协议族;协议族;

TCP/IPTCP/IP 参考模型的主机参考模型的主机 -- 网络层本身并不是网络层本身并不是实际的一层;实际的一层;

物理层与数据链路层的划分是必要和合理的,物理层与数据链路层的划分是必要和合理的,而而 TCP/IPTCP/IP 参考模型却没有做到这点。参考模型却没有做到这点。

Page 41: 网络体系结构 与网络协议

2.5 2.5 网络与网络与 InternetInternet 协议标准组织及管理机构协议标准组织及管理机构 网络协议标准组织网络协议标准组织 RFCRFC 文档文档 InternetInternet 草案草案 InternetInternet 协议标准协议标准 InternetInternet管理机构管理机构

Page 42: 网络体系结构 与网络协议

2.5.1 2.5.1 网络协议标准组织网络协议标准组织

国际电话电报咨询委员会国际电话电报咨询委员会 CCITTCCITT

国际电信联盟国际电信联盟 ITUITU

国际标准化组织国际标准化组织 ISO ISO

电子工业协会电子工业协会 EIAEIA

电气与电子工程师协会电气与电子工程师协会 IEEEIEEE

ATMATM论坛 论坛

Page 43: 网络体系结构 与网络协议

2.5.2 RFC2.5.2 RFC 文档文档

请求评价请求评价 RFCRFC 文档从文档从 19691969 年年 ARPANETARPANET 出现时就出现时就开始存在;开始存在;

它们是用于它们是用于 InternetInternet 开发团体的最初的技术文档系开发团体的最初的技术文档系列;列;

任何人都可以提交任何人都可以提交 RFCRFC 文档,但它并不是一定会成为文档,但它并不是一定会成为标准,事实上很多标准,事实上很多 RFC RFC 文档都没有实现;文档都没有实现;

RFCRFC 文档草案对于从事文档草案对于从事 InternetInternet 技术研究与开发的技术研究与开发的技术人员是获得技术发展状况与动态的重要信息来源;技术人员是获得技术发展状况与动态的重要信息来源;

读者可以很方便地从相关主机使用读者可以很方便地从相关主机使用 FTPFTP 、、 WebWeb 和其和其它的检索方式获取这些文档。 它的检索方式获取这些文档。

Page 44: 网络体系结构 与网络协议

读读 RFCRFC 文档时,需要注意的问题文档时,需要注意的问题::

一是需要确定它是最新的文档,二是需要注意一是需要确定它是最新的文档,二是需要注意 RFCRFC 文文档的类别;档的类别;

所有的所有的 RFCRFC 文档都要经历评论和反馈过程,并且在这文档都要经历评论和反馈过程,并且在这一段时间内它们会被划分为不同的类别;一段时间内它们会被划分为不同的类别;

RFCRFC 文档一旦被提交,文档一旦被提交, IFTFIFTF 和和 IABIAB 组织将审查组织将审查RFCRFC 文档,通过后可以成为一项标准;文档,通过后可以成为一项标准;

RFCRFC 文档按照它发展与成熟的过程可以分为标准、草文档按照它发展与成熟的过程可以分为标准、草案标准、提案标准、实验性的、信息性或历史性的;案标准、提案标准、实验性的、信息性或历史性的;

RFCRFC 文档又可以分为被要求、被推荐、被选择、受限文档又可以分为被要求、被推荐、被选择、受限制使用或不被推荐。制使用或不被推荐。

Page 45: 网络体系结构 与网络协议

各种各种 RFCRFC 文档之间的关系文档之间的关系

RFC文档

实验性的RFC

I nternet标准

草案标准

建议标准

历史性的RFC

信息性的RFC

I nternet草案

Page 46: 网络体系结构 与网络协议

2.5.3 Internet2.5.3 Internet 管理机构管理机构

国家科学基金会国家科学基金会 NSF NSF InternetInternet 协会协会 ISOCISOC InternetInternet 体系结构委员会体系结构委员会 IABIAB InternetInternet 工程任务组工程任务组 IETFIETF InternetInternet 工程指导委员会工程指导委员会 IESGIESG InternetInternet 研究任务组研究任务组 IRTFIRTF InternetInternet 网络信息中心网络信息中心 InterNICInterNIC InternetInternet 地址分配授权机构地址分配授权机构 IANAIANA WWWWWW 联盟 联盟

Page 47: 网络体系结构 与网络协议

2.62.6 一种建议的参考模型一种建议的参考模型

应 用 层

传 输 层

网 络 层

数据链路层

物 理 层

Page 48: 网络体系结构 与网络协议

小结小结

网络体系结构与网络协议是网络技术中两个最基本的概网络体系结构与网络协议是网络技术中两个最基本的概念;念;

网络中计算机之间要做到有条不紊地交换数据就必须遵网络中计算机之间要做到有条不紊地交换数据就必须遵守一些事先约定好的规则。这些为网络数据交换而制定守一些事先约定好的规则。这些为网络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议。功能完备的网络的规则、约定与标准被称为网络协议。功能完备的网络需要制定一系列的协议;需要制定一系列的协议;

网络协议就是按照层次结构模型来组织的,网络层次结网络协议就是按照层次结构模型来组织的,网络层次结构模型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构;构模型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构;

ISOISO 定义的开放系统互联参考模型对推动网络协议标 定义的开放系统互联参考模型对推动网络协议标 准化的研究起到了重要的作用; 准化的研究起到了重要的作用;

InternetInternet 的广泛应用使的广泛应用使 TCP/IPTCP/IP 协议成为事实上的协议成为事实上的标准。 标准。