计算机网络基础-段标-第2章

第二章 网络体系结构与协议 2.1.1 网络协议 协议是用来描述进程之间信息交换过程的一组术语。在计算机网络中包含有多种计算机系统，它们的硬件和软件系统有着很大的差异，要使得它们之间能够相互通信，进行数据交换，就必须有一套通信管理机制使通信双方能正确地接收信息，并能理解对方的信息含义，它们必须事先约定一个规则，这种规则就称为协议。 网络协议主要由3个要素组成：语法、语义和交换规则。语法是以二进制形式表示的命令和相应的结构，确定协议元素的格式(规定数据与控制信息的结构和格式)；语义是由发出请求、完成的动作和返回的响应组成的集合，确定协议元素的类型，即规定通信双方要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答；交换规则规定事件实现顺序的详细说明，即确定通信状态的变化和过程，如通信双方的应答关系。 2.1 网络体系结构 第二章 网络体系结构与协议 2.1.2 分层设计 第二章 网络体系结构与协议 ⑴ 各层之间相互独立，高层不必关心低层的实现细节，只要知道低层所提供的服务，经及本层向上层所提供的服务即可，能真正做到各司其职。 ⑵有利于实现和维护，某个层次实现细节的变化不会对其他层次产生影响。 ⑶ 易于实现标准化。 网络体系结构中采用层次化结构的优点： 第二章 网络体系结构与协议 2.2 开放系统互联参考模型 第二章 网络体系结构与协议 2.2.1 概述 第二章 网络体系结构与协议 2.2.1 概述 模型具有的特点： (1)每层的对应实体之间都通过各自的协议进行通信； (2)各个计算机系统都有相同的层次结构； (3)不同系统的相应层次具有相同的功能； (4)同一系统的各层次之间通过接口联系； (5)相邻的两层之间，下层为上层提供服务，上层使用下层提供的服务。 第二章 网络体系结构与协议 2.2.2 物理层 物理层处于OSI参考模型的最底层，直接面向网络传输介质；物理层负责将二进制数据位流(bit)通过传输介质，从一台计算机发送给另一台计算机。在常用的网络设备中，集线器工作在OSI参考模型的物理层 。 1.物理层的主要功能 物理层是为数据端设备提供传送数据的通路。 传输数据。 完成物理层的一些管理工作。 第二章 网络体系结构与协议 2.通信接口与传输媒体的物理特性 通信设备分为两类：通信终端设备(DTE)和数据电路端接设备(DCE) 物理接口的四个特性： ⑴　机械特性 ⑵　电气特性 ⑶　功能特性 ⑷　规程特性 第二章 网络体系结构与协议 3.物理层的一个重要接口标准RS-232D 针号 功能 信号功能/传输方向 1 保护性接地 地线 2 发送数据 数据/DTE→DCE 3 接收数据 数据/DTE←DCE 4 请求发送 控制信号/ DTE→DCE 5 清除发送 控制信号/ DTE←DCE 6 数据设备准备好 控制信号/ DTE←DCE 7 信号地 地线 8 载波检测 控制信号/ DTE←DCE 20 数据终端准备好 控制信号/ DTE→DCE 数据链路层位于OSI参考模型的第二层，数据链路层就在物理层的基础上，通过将bit组织封装成帧，从而建立一条可靠的数据传输通道。在常用的网络设备中，网卡和交换机是工作在数据链路层重要的网络设备 。 2.2.3 数据链路层 1.数据链路层的主要功能 ⑴ 链路管理 ⑵ 帧同步 ⑶ 流量控制 ⑷ 差错控制 ⑸ 透明传输 ⑹ 寻址 第二章 网络体系结构与协议 数据链路层协议一般分为两类：面向字符型和面向比特型 2.数据链路协议 为了满足不同场合的需要，HDLC定义了三种站类型、两种链路结构以及三种数据响应模式。 第二章 网络体系结构与协议 高级数据链路协议HDLC HDLC规定允许三种类型的通信站：主站、次站和组合站。 HDLC规定了两种链路结构：不平衡链路结构和平衡链路结构 第二章 网络体系结构与协议 主站A 次站B 命令B 响应A 不平衡链路：点到点 主站A 响应D 次站B 次站C 次站D 命令B/C/D 响应B 响应C 不平衡链路：点到多点 命令A 响应B 命令B 响应A 组合站A 组合站B 平衡链路 HDLC有三种响应方式：正常响应方式、异步平衡方式及异步响应方式 网络层位于OSI参考模型的第三层，提供了数据的网络地址，也就是IP地址，同时提供了统一的寻址方案，因此它屏蔽了底层的技术细节，把各种网络统一到了一个逻辑平台上。网络层传输的数据单位称为分组。路由器是工作在OSI参考模型的网络层的重要设备，通过网络层的地址路由器可以为网络访问提供访问路径。路由器同时在数据传输过程中实现流量控制和差错管理。 1.网络层的主要功能 ⑴ 路径选择 ⑵ 流量控制 ⑶ 数据的传输与中