课件6网络体系结构OSI参考模型.ppt

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计算机网络基础计算机网络基础计算机网络体系结构计算机网络体系结构主讲教师：

钱双艳主讲教师：

钱双艳第三章第三章主主要要内内容容网络体系结构网络体系结构ISO/OSIISO/OSI参考模型参考模型112计算机网络基础计算机网络基础计算机网络体系结构计算机网络体系结构3.13.1网络体系结构与网络协议网络体系结构与网络协议体系结构：

体系结构：

是研究系统各部分组成及相互关系的技术科学。

是研究系统各部分组成及相互关系的技术科学。

计算机网络体系结构：

计算机网络体系结构：

是指整个网络系统的逻辑组成和功能分配，是指整个网络系统的逻辑组成和功能分配，它定一和描述了一组用于计算机及其通信设施之间互连的标准和规它定一和描述了一组用于计算机及其通信设施之间互连的标准和规范的集合。

范的集合。

目的：

目的：

定义计算机网络各部分的功能，以便在统一的原则指导下定义计算机网络各部分的功能，以便在统一的原则指导下进行计算机网络的设计、建造、使用和发展。

进行计算机网络的设计、建造、使用和发展。

数据交换：

数据交换：

在计算机网络通信过程中，数据从一台计算机传输到另一在计算机网络通信过程中，数据从一台计算机传输到另一台计算机。

台计算机。

网络协议：

网络协议：

是通信的系统必须共同遵守的一组事先约定好的规则。

一是通信的系统必须共同遵守的一组事先约定好的规则。

一个网络协议主要有三要素组成：

语法、语义、时序（同步）个网络协议主要有三要素组成：

语法、语义、时序（同步）计算机网络基础计算机网络基础计算机网络体系结构计算机网络体系结构11、分层的思想、分层的思想设想位于两地的两台计算机之间利用计算机网络进行数据通信，设想位于两地的两台计算机之间利用计算机网络进行数据通信，将面临以下的一些问题：

将面临以下的一些问题：

v两台计算机如何连接？

用什么连接线？

用什么接头？

两台计算机如何连接？

用什么连接线？

用什么接头？

v怎样数据从源计算机传送到目的计算机？

如何标识每台计算机？

怎怎样数据从源计算机传送到目的计算机？

如何标识每台计算机？

怎样寻找目标计算机？

样寻找目标计算机？

v在一台计算机中可能同时运行着多个网络应用程序，存在多路数据在一台计算机中可能同时运行着多个网络应用程序，存在多路数据流，如何确定进行数据通信的这个过程的数据流？

流，如何确定进行数据通信的这个过程的数据流？

v传输的数据采用什么表示形式？

在计算机中如何编码？

传输的数据采用什么表示形式？

在计算机中如何编码？

v用户接口如何实现？

即计算机如何接受用户输入的数据进行发送，用户接口如何实现？

即计算机如何接受用户输入的数据进行发送，有如何将接受的数据显示给用户？

有如何将接受的数据显示给用户？

v当网络设备或连接线路性能不一致或者发生故障，造成传输的数据当网络设备或连接线路性能不一致或者发生故障，造成传输的数据出现差错甚至丢失时，如何进行控制以保证可靠性等。

出现差错甚至丢失时，如何进行控制以保证可靠性等。

由上所述，计算机网络是一个十分庞大的且复杂的系统。

计算由上所述，计算机网络是一个十分庞大的且复杂的系统。

计算机网络的设计和实现往往采用化繁为简、分而治之的思想。

即将这机网络的设计和实现往往采用化繁为简、分而治之的思想。

即将这样一个大而复杂的系统分解为若干个小而简单的子系统，然后再逐样一个大而复杂的系统分解为若干个小而简单的子系统，然后再逐个加以处理。

个加以处理。

计算机网络基础计算机网络基础计算机网络体系结构计算机网络体系结构22、分层的原则、分层的原则层内功能内聚、层间耦合松散、层数适中层内功能内聚、层间耦合松散、层数适中33、分层的好处、分层的好处各层之间相互独立；灵活性好；易于实现和维护；各层之间相互独立；灵活性好；易于实现和维护；有利于促进标准化有利于促进标准化计算机网络基础计算机网络基础计算机网络体系结构计算机网络体系结构3.2ISO/OSI3.2ISO/OSI参考模型参考模型计计算算机机网网络络是是由由多多种种计计算算机机和和各各类类终终端端通通过过通通信信线线路路连连接接起起来来的的复复合合系系统统。

在在这这个个系系统统中中，由由于于计计算算机机型型号号不不一一，终终端端类类型型各各异异，加加之之线线路路类类型型、连连接接方方式式、同同步步方方式式、通通信信方方式式的的不不同同，给给网网络络中中各各结结点点的的通通信信带带来来许许多多不不便便。

由由于于在在不不同同计计算算机机系系统统之之间间，真真正正以以协协同同方方式式进进行行通通信信的的任任务务是是十十分分复复杂杂的的。

为为了了设设计计这这样样复复杂杂的的计计算算机机网网络络，早早在在最最初初的的ARPANET设设计计时时即即提提出出了了分分层层的的方方法法。

“分分层层”可可将将庞庞大大而而复复杂杂的的问问题题，转转化化为为若若干干较较小小的的局局部部问问题题，而而这这些些较较小小的的局局部部总总是比较易于研究和处理。

是比较易于研究和处理。

计算机网络基础计算机网络基础计算机网络体系结构计算机网络体系结构19741974年，美国的年，美国的IBMIBM公司宣布了它研制的系统公司宣布了它研制的系统网络体系结构网络体系结构SNASNA（SystemNetworkSystemNetworkArchitectureArchitecture）。

）。

为了使不同体系结构的计算机网络都能互为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织（连，国际标准化组织（ISOISO）于）于19771977年成立了一个年成立了一个专门的机构来研究该问题。

不久，他们就提出一专门的机构来研究该问题。

不久，他们就提出一个试图使各种计算机在世界范围内互连成网的标个试图使各种计算机在世界范围内互连成网的标准框架，即著名的开放系统互连基本参考模型准框架，即著名的开放系统互连基本参考模型OSI/RMOSI/RM（OpenSystemsInterconnectionOpenSystemsInterconnectionReferenceModelReferenceModel），简称为），简称为OSIOSI。

计算机网络基础计算机网络基础1物理层物物理理层层传传输输数数据据的的单单位位是是比比特特。

物物理理层层不不是是指指连连接接计计算算机机的的具具体体的的物物理理设设备备或或具具体体的的传传输输媒媒体体是是什什么么，因因为为它它们们的的种种类类非非常常多多，物物理理层层的的作作用用是是尽尽可可能能的的屏屏蔽蔽这这些些差差异异，对对它它的的高高层层即即数数据据链链路路层层提提供供统统一一的的服服务务。

所所以以物物理理层层主主要要关关心心的的是是在在连连接接各各种种计计算算机机的的传传输媒体上传输数据的比特流。

输媒体上传输数据的比特流。

物物理理层层提提供供为为建建立立、维维护护和和拆拆除除物物理理链链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性。

路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性。

OSIOSI的的参参考考模模型型计算机网络基础计算机网络基础2数据链路层数数据据链链路路层层传传输输数数据据的的单单位位是是帧帧，数数据据帧帧的的帧帧格格式式中中包包括括的的信信息息有有：

地地址址信信息息部部分分、控控制制信信息息部部分分、数数据据部部分分、校校验验信信息息部部分分。

数数据据链链路路层层的的主主要要作作用用是是通通过过数数据据链链路路层层协协议议（即即链链路路控控制制规规程程），在在不不太太可可靠靠的的物物理理链链路路上上实实现现可可靠靠的的数数据据传输。

传输。

OSIOSI的的参参考考模模型型计算机网络基础计算机网络基础3网络层网网络络层层传传送送的的数数据据单单位位是是报报文文分分组组或或包包。

在在计计算算机机网网络络中中进进行行通通信信的的两两个个计计算算机机之之间间可可能能要要经经过过许许多多个个结结点点和和链链路路，也也可可能能还还要要经经过过好好几几个个路路由由器器所所连连接接的的通通信信子子网网。

网网络络层层的的任任务务就就是是要要选选择择最最佳佳的的路路由由，使使发发送送站站的的运运输输层层所所传传下下来来的的报报文文能能够够正正确确无无误误地地按按照照目目的的地地址址找找到到目目的的站站，并并交交付付给给目目的的站站的的运运输输层层。

这就是网络层的路由选择功能。

这就是网络层的路由选择功能。

OSIOSI的的参参考考模模型型计算机网络基础计算机网络基础4运输层OSIOSI（开开放放式式系系统统互互连连）所所定定义义的的运运输输层层正正好好是是七七层层的的中中间间一一层层，是是通通信信子子网网（下下面面33层层）和和资资源源子子网网（上上面面33层层）的的分分界界线线，它它屏屏蔽蔽通通信信子子网网的的不不同同，使使高高层层用用户户感感觉觉不不到到通通信信子子网网的的存存在在。

它它完完成成资资源源子子网网中中两两结结点点的的直直接接逻逻辑辑通通信信，实实现现通通信信子子网网中中端端到到端端的的透透明明传传输输。

运运输输层层信信息息的的传传送送单单位位是是报报文文。

运运输输层层的的基基本本功功能能是是从从会会话话层层接接收收数数据据报报文文，并并且且在在当当所所发发送送的的报报文文较较长长时时，在在运运输输层层先先要要把把它它分分割割成成若若干干个个报报文文分分组组，然然后后再再交交给给它它的的下下一一层层（即即网网络络层层）进进行行传传输输。

另另外外，这这一一层层还还负负责责报报文文错错误误的的确确认认和和恢恢复复，以以确保信息的可靠传递。

确保信息的可靠传递。

OSIOSI的的参参考考模模型型计算机网络基础计算机网络基础5会话层如如果果不不看看表表示示层层，在在OSIOSI开开放放式式系系统统互互连连的的会会话话层层就就是是用用户户和和网网络络的的接接口口，这这是是进进程程到到进进程程之之间间的的层层次次。

会会话话层层允允许许不不同同机机器器上上的的用用户户建建立立会会话话关关系系，目目的的是是完完成成正正常常的的数数据据交交换换，并并提提供供了了对对某某些些应应用用的的增增强强服服务务会会话话，也也可可被被用用于于远远程程登登录录到到分分时时系系统统或或在在两两个个机机器器间间传传递递文文件件。

会会话话层层对对高高层层提提供供的的服服务务主主要要是是“管管理会话理会话”。

OSIOSI的的参参考考模模型型计算机网络基础计算机网络基础6表示层在在计计算算机机与与计计算算机机的的用用户户之之间间进进行行数数据据交交换换时时，并并非非是是随随机机的的交交换换数数据据比比特特流流，而而是是交交换换一一些些有有具具体体意意义义的的数数据据信信息息，这这些些数数据据信信息息有有一一定定的的表表示示格格式式，例例如如表表示示人人名名用用字字符符型型数数据据，表表示示货货币币数数量量用用浮浮点点数数数数据据等等等等。

表表示示层层管管理理这这些些抽抽象象数数据据结结构构，并并且且在在计计算算机机内内部部表表示示和和网网络络的的标标准准表表示示法法之之间间进进行行转转换换，也也即即表表示示层层关关心心的的是是数数据据传传送送的的语语义义和和语语法法两两个个方方面面的的内容。

内容。

OSIOSI的的参参考考模模型型计算机网络基础计算机网络基础7应用层应应用用层层是是OSIOSI网网络络协协议议体体系系结结构构的的最最高高层层，是是计计算算机机网网络络与与最最终终用用户户的的界界面面，为为网网络络用用户户之之间间的的通通信信提提供供专专用用的的程程序序。

如如文文件件传传输输、电电子子邮邮件件、网网络络管管理、远程登录等。

理、远程登录等。

OSIOSI的的参参考考模模型型计算机网络基础计算机网络基础OSIOSI的的77层层协协议议从从功功能能划划分分来来看看，下下面面66层层主主要要解解决决支支持持网网络络服服务务功功能能所所需需要要的的通通信信和和表表示示问问题题，应应用用层层则则提提供供完完成成特特定定网网络络功功能能服服务务所所需需要要的的各各种种应应用用协