第三章ISOOSI参考模型导学案教师用.docx

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第三章ISOOSI参考模型导学案教师用

第三章ISOOSI参考模型导学案（教师用）

第三章计算机网络技术基础

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

1）定义

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。

1．物理层

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。

7个层次比较表

层次

属于什么子网

传递对象

主要功能

设备

物理层

属于通信子网，面向数据通信

比特

为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。

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。

集线器

中继器

数据链路层

帧

数据链路的建立、拆除以及对数据的检错、纠错。

二层交换机

网卡

网桥

网络层

分组

路由选择、差错的检测与恢复、流量控制、传输确认、中断等。

提供无连接和面向连接两种类型的服务，也称为数据报服务和虚电路服务。

三层交换机

路由器

传输层

最重要的一层

报文

为上层提供端到端的透明的、可靠的数据传输服务，实现端到端间可靠通信

网关

会话层

属于资源子网，面向数据处理

报文

负责提供两个进程之间建立、维护和结束会话连接功能；确定通信方式（即单工、半双工和全双工）及对话管理、会话同步等。

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、数据加密及与解密及文本压缩服务。

应用层

完成语义的处理。

负责向用户提供各种网络应用服务。

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。

A、物理B、数据链路层C、网络层D、传输层

分析：

OSI的物理层实现比特流的透明传输，数据链路层向网络层提供无差错的透明传输，网络层的主要功能是路径选择，传输层实现通信子网中端到端的透明传输。

3、（11年高考题）数据链路层传输的数据单位是B。

A、报文B、比特C、字节D、帧

分析：

OSI参考模型中数据链路层传输的数据单位是帧，发送数据时要进行帧的装配，接收数据时要进行帧的分解。

4、在OSI七层结构模型中，处于传输层和表示层之间的是（B）。

A、网络层B、会话层C、应用层D、物理层

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。

5、在数据链路层，一旦发现差错，通常使用的差错控制方法是（A）。

A、反馈检测B、自动重发请求法C、循环冗余校验D、海明码

6、在局域网，数据链路层划分为（A）两个子层。

A、逻辑链路控制和介质访问控制B、逻辑链路控制和令牌环控制

C、总线控制和令牌环控制D、链接控制和介质访问控制

分析：

见课本P32。

（二）、判断题

1、网络协议本身就意味着网络的标准化。

（F）

分析：

协议的标准化指ISO的系列协议，如物理层的ISO2110，数据链路层的ISO3309-1984，和CCITT等组织的协议，网络的标准化包括术语标准化、格式标准化、数据项标准化和接口技术标准化。

2、采用分层结构划分计算机网络体系结构时，下一层为上层提供服务，各层内部的工作与相邻层无关。

（T）

分析：

每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；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；

（三）填空题

1、OSI参考模型中数据链路层的基本任务是数据链路的建立、拆除以及对数据的检错、纠错。

分析：

见课本P31

2、OSI参考模型中网络层的数据传输单位为分组。

分析：

见课本P33

3、OSI参考模型中，应用层是计算机网络与用户的接口。

分析：

见课本P37

4、OSI参考模型中提供把报文分组重新组成报文的功能是会话层。

分析：

见课本P31

分析：

见课本P36

5、网络协议是实体通信时所采用的语言，它是有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等的一组约定或规则。

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。

六、ISO/OSI参考模型巩固练习

1、在OSI参考模型中，第N层提供的服务是下列哪项与对等层实体交换信息来实现的。

（A）

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D、利用N层提供的服务以及按N+1层协议

分析：

在OSI参考模型中，每一层使用下层提供的服务，并向上层提供服务，对等层之间通过该层的协议来进行通信。

2、（10年高考题）ISO/OSI网络参考模型共分_________层。

A、4B、5C、6D、7

3、在OSI参考模型的7层结构中，能进行直接通信的是（Ｂ）。

Ａ、非同等层间　　　　　　Ｂ、物理层间　　　　　Ｃ、数据链路层　　　　Ｄ、网络层

4、ISO的中文含义是（）。

A、开放系统互联B、国际标准化组织C、国际电子电气化委员会D、广域网

（二）、判断题

1、完成两个相邻节点间可靠的数据传输是物理层。

（）

2、OSI参考模型中，网络层是用户子网和通信子网的界面和桥梁，是整个七层协议中最重要的一层。

（）

3、OSI网络参考模型中物理层传送的是以二进制位为单位的数据信息。

　（）

（三）填空题

1、（08年高考题）网络通信协议包括语法、________和时序三部分。

2、（11年高考题）OSI参考模型共有七层，其中负责处理通信双方之间的数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等问题的是层。

3、OSI参考模型中网络层提供数据报服务和服务。