计算机网络基础海南大学

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1、 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述计算机网络基础计算机网络基础讲授计算机网络的基础知识和主流技术，包括计算机网络的组成、体讲授计算机网络的基础知识和主流技术，包括计算机网络的组成、体系结构及协议、局域网标准及主流局域网技术、广域网、网络互连技术、网系结构及协议、局域网标准及主流局域网技术、广域网、网络互连技术、网络应用等络应用等 。 内容简介：内容简介： 教教 材：材：谢希仁谢希仁 编著，编著，计算机网络计算机网络（第第4 4版）版），电子工业出版社，电子工业出版社，20012001年年。 参考书目：参考书目：1 1刘志华刘志华 等编著，等编著，计算机网络

2、实用教程计算机网络实用教程，清华大学出版社，清华大学出版社，20012001年。年。2 2冯博琴冯博琴 主编，主编，计算机网络计算机网络，高等教育出版社，高等教育出版社，19991999年。年。3 3Kurose, J.F. and Ross, K.W., Kurose, J.F. and Ross, K.W., Computer NetworkingComputer Networking，Pearson Pearson Education, Education, 高等教育出版社，高等教育出版社，20012001年。年。 4. 4. W.Richard Stevens, W.Richard S

3、tevens, TCP/IP IllustratedTCP/IP Illustrated, Volume 1,China Machine , Volume 1,China Machine Press,2002.01.Press,2002.01. 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述第第1 1章章 概概 述述 基本内容基本内容 计算机网络的组成计算机网络的组成 计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标 ISO/OSIISO/OSI体系结构体系结构 TCP/IPTCP/IP体系结构体系结构重点掌握重点掌握计算机网络的基本概念，计算机网络的发展、组成、计算机

4、网络的基本概念，计算机网络的发展、组成、结构、分类及性能指标，计算机网络的体系结构。结构、分类及性能指标，计算机网络的体系结构。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.1 1.1 计算机网络及其发展过程计算机网络及其发展过程1.1.1 1.1.1 计算机网络的概念计算机网络的概念计算机网络计算机网络( (Computer Networks)Computer Networks)：用通讯线路将分散在不同用通讯线路将分散在不同地点的具有独立自主的计算机系统相互联接地点的具有独立自主的计算机系统相互联接, ,并按网络协议进行数并按网络协议进行数据通讯和实现资源共享的

5、计算机集合据通讯和实现资源共享的计算机集合, ,称为计算机网络。称为计算机网络。1.1.2 1.1.2 计算机网络的组成计算机网络的组成（1 1）若干个主机，向用户提供服务，构成资源子网）若干个主机，向用户提供服务，构成资源子网; ;（2 2）一个通信子网，由一些专用的结点交换机和连接这些结点的）一个通信子网，由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路组成通信链路组成; ;（3 3）一系列的协议，用来控制主机之间或主机和子网之间的通信。）一系列的协议，用来控制主机之间或主机和子网之间的通信。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.1.3 1.1.3 计算

6、机网络的发展过程计算机网络的发展过程计算机网络的形成与发展大致可以划分为如下计算机网络的形成与发展大致可以划分为如下4 4个阶段个阶段: :（1）第一阶段：面向终端的计算机通信网（）第一阶段：面向终端的计算机通信网（20世纪世纪50年代）年代）终端特点特点: : 是是“终端终端- -计算机计算机”通信通信, ,彼此之间有明显的主从关系（有人认为这彼此之间有明显的主从关系（有人认为这还不能算是计算机网络，只能称用联机系统）。还不能算是计算机网络，只能称用联机系统）。缺点缺点: : 主机负担过重主机负担过重, ,既要承担数据处理任务又要承担通讯任务既要承担数据处理任务又要承担通讯任务; ; 线路利

7、用率低线路利用率低, ,特别是在终端远离中心计算机时尤为明显。特别是在终端远离中心计算机时尤为明显。改进改进: : 通过前端处理机使主机不用管理通信通过前端处理机使主机不用管理通信; ; 终端经过集中器走向主机。终端经过集中器走向主机。图图1-1 面向终端的计算机通信网面向终端的计算机通信网 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述前端处理机前端处理机: :通信处理机也称为前端处理机通信处理机也称为前端处理机, ,有时也可简称为前端机。有时也可简称为前端机。前端处理机分工完成全部的通信任务前端处理机分工完成全部的通信任务, ,而让主机专门进行数据的处而让主机专门进

8、行数据的处理。这样就大大地提高了主机进行数据处理的效率理。这样就大大地提高了主机进行数据处理的效率前端处理机前端处理机计算机计算机终端终端图图1-2 通过前端处理机使主机不用管理通信通过前端处理机使主机不用管理通信 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述集中器集中器: :为了节省通信费用为了节省通信费用, ,可在远程终端较密集处加一个集中器。集可在远程终端较密集处加一个集中器。集中器的一端用多条低速线路与各终端相连中器的一端用多条低速线路与各终端相连, ,其另一端则用一条较高其另一端则用一条较高速率的线路与计算机相连。速率的线路与计算机相连。集中器终端图图1-3

9、 终端通过集中器走向主机终端通过集中器走向主机 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述（2 2）第二阶段：计算机通信网络）第二阶段：计算机通信网络( (中国未经中国未经,20,20世纪世纪6060年代年代) )多个计算机连接起来的用于传输信息的计算机群。以美国的多个计算机连接起来的用于传输信息的计算机群。以美国的ARPANET与与分组交换技术分组交换技术为重要标志。分组交换网是以网络为中为重要标志。分组交换网是以网络为中心心, ,主机和终端都处在网络的外围主机和终端都处在网络的外围, ,构成了用户构成了用户资源子网资源子网。用户通过。用户通过分组交换网可共享用户

10、资源子网的许多硬件和各种丰富的软件资源。分组交换网可共享用户资源子网的许多硬件和各种丰富的软件资源。为了和用户资源子网对比为了和用户资源子网对比, ,就将分组交换网称为就将分组交换网称为通信子网通信子网。图图1-4 1-4 通过分组交换网连接主机和终端通过分组交换网连接主机和终端特点特点: : 是是计算机计算机-计算机计算机通信通信, ,没有主从关系；但体系结构差异较大没有主从关系；但体系结构差异较大, ,不利于互联不利于互联, ,以通信为主要目的。以通信为主要目的。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述（3 3）第三阶段）第三阶段: :计算机网络计算机网络

11、在协议的控制下在协议的控制下, ,以实现资源共享为主要目的以实现资源共享为主要目的, ,借助于通信系统联结的多借助于通信系统联结的多个计算机集合。个计算机集合。特点特点: :全网具有统一的体系结构全网具有统一的体系结构, ,以资源共享为主要目的。以资源共享为主要目的。资源管理方面资源管理方面体系结构方面体系结构方面第二阶段第二阶段由用户来完成由用户来完成体系结构差异大，体系结构差异大，不利于网络互连不利于网络互连第三阶段第三阶段由操作系统来完成由操作系统来完成统一应用统一应用ISO的的OSI 模型模型 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述（4 4）第四阶段）第

12、四阶段: :计算机互联网计算机互联网(20(20世纪世纪9090年代）年代）计算机网络向高速化、宽带化计算机网络向高速化、宽带化(2G)、多媒体方向发展。未来通信和、多媒体方向发展。未来通信和网络的目标是实现网络的目标是实现5W(3G)的个人通信的个人通信(任何人任何人who在任何时候在任何时候when任何任何地方地方where都可以和任何一个其他人都可以和任何一个其他人whomever传送任何信息传送任何信息whatever)。特点：特点： 开放性开放性: : 一是相对其直接应用环境的开放和对不同应用的适应一是相对其直接应用环境的开放和对不同应用的适应, ,二是二是相对其互联环境的开发相对其

13、互联环境的开发, ,便于与其他网络和计算机的互联。便于与其他网络和计算机的互联。 综合性综合性: : 体现了系统中各要素间的更紧密结合。体现了系统中各要素间的更紧密结合。 智能化智能化: : 是人工智能技术与网络技术的结合。是人工智能技术与网络技术的结合。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.2 1.2 计算机网络的分类计算机网络的分类1.2.1 按拓朴结构分按拓朴结构分1.2.1.1 1.2.1.1 计算机网络的拓朴结构计算机网络的拓朴结构拓扑拓扑( (topolgytopolgy) )是从图论演变而来的概念，是一种研究与大小形状无关的是从图论演变而来的

14、概念，是一种研究与大小形状无关的点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络中的具体设备，把象工作点、线、面特点的方法。在计算机网络中抛开网络中的具体设备，把象工作站、服务器、交换机等网络单元抽象为站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点点”，把网络中的电缆等通信介质，把网络中的电缆等通信介质抽象为抽象为“线线”，这样从拓扑学的观点看计算机和网络系统，就形成了点和线，这样从拓扑学的观点看计算机和网络系统，就形成了点和线组成的几何图形，从而抽象出了网络系统的具体结构。我们称这种采用拓扑组成的几何图形，从而抽象出了网络系统的具体结构。我们称这种采用拓扑学方法抽象的网络结构为计算机网络的拓扑结构。学方

15、法抽象的网络结构为计算机网络的拓扑结构。计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。分为两大类：计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。分为两大类：点点点线路通信子网的拓扑点线路通信子网的拓扑; ;广播信道通信子网的拓扑。广播信道通信子网的拓扑。点点点线路通信子网的拓扑结构有：星型、环型、树型、全连接型、点线路通信子网的拓扑结构有：星型、环型、树型、全连接型、交叉环型、网状型。如图交叉环型、网状型。如图1-51-5所示。所示。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述图图1-5 1-5 点点点线路通信子网的拓朴结构点线路通信子网的拓朴结构 海南大学 信息科学技术学

16、院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述图图1-6 广播信道通信子网的拓朴结构广播信道通信子网的拓朴结构在采用广播信道的通信子网中在采用广播信道的通信子网中, ,一个公共的通信信道被多个网络结点共一个公共的通信信道被多个网络结点共享。所有节点共享传输介质享。所有节点共享传输介质, ,任何一个节点发送到网上的信息可为网中所有任何一个节点发送到网上的信息可为网中所有其它节点接受。适合于局域网。其它节点接受。适合于局域网。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.2.1.2 1.2.1.2 按拓朴结构分类按拓朴结构分类计算机网络按拓朴结构分为：星型网络、环型网

17、络、总线型网络、计算机网络按拓朴结构分为：星型网络、环型网络、总线型网络、树型网络、网状型网络。树型网络、网状型网络。（1）星型网络星型网络 组成组成: : 各节点间无直接的链路各节点间无直接的链路,分节点间的通信必须通过中心节点间分节点间的通信必须通过中心节点间接实现。接实现。 优点优点: : 结构简单、构造容易、便于管理和访问协议简单。结构简单、构造容易、便于管理和访问协议简单。 缺点缺点: : 中心节点负担过重、扩充困难中心节点负担过重、扩充困难, ,对中心节点的可靠性要求高对中心节点的可靠性要求高, ,通通信线路总长度长信线路总长度长, ,费用高费用高, ,安装、维护麻烦。安装、维护麻

18、烦。（2）环型网络环型网络 组成组成: : 各主机经由各自的中继器或转发器和点到点链路组成闭合环。各主机经由各自的中继器或转发器和点到点链路组成闭合环。 优点优点: : 结构简单结构简单, ,传输路径长度较短传输路径长度较短, ,最大延迟确定最大延迟确定, ,时实性较好。时实性较好。 缺点缺点: : 某个节点出错可能会终止全网运行某个节点出错可能会终止全网运行, ,既可靠性较差；同时扩充既可靠性较差；同时扩充困难困难, ,这是由于此时需要对全网拓扑和访问机制进行调整所致。这是由于此时需要对全网拓扑和访问机制进行调整所致。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述（

19、3）总线型网络总线型网络 组成组成: : 采用单根传输线作为传输介质采用单根传输线作为传输介质, ,所有站点都通过相应的硬件接口直所有站点都通过相应的硬件接口直接连到传输介质既总线上；任一站点发送的信号都可以沿介质传接连到传输介质既总线上；任一站点发送的信号都可以沿介质传输且能被其他所有站点接收输且能被其他所有站点接收, ,但只有目的站点真正接收但只有目的站点真正接收, ,其他的站其他的站点则把信号丢弃。点则把信号丢弃。 优点优点: : 电缆长度短、可靠性高、易于扩充。电缆长度短、可靠性高、易于扩充。 缺点缺点: : 总线的物理长度和容纳的站点数有限总线的物理长度和容纳的站点数有限, ,多用于

20、组建局域网。多用于组建局域网。（4）树型网络树型网络 组成组成: : 各节点按层次进行连接各节点按层次进行连接, ,处于越高层次的节点处于越高层次的节点, ,其可靠性要求越高。其可靠性要求越高。 优点优点: : 这种结构总线路长度较短这种结构总线路长度较短, ,容易扩展和进行故障隔离。容易扩展和进行故障隔离。 缺点缺点: : 结构比较复杂且对根的依赖性太大结构比较复杂且对根的依赖性太大（5）网状网状型型网络网络 组成组成: : 一般又分有规则和无规则型一般又分有规则和无规则型 优点优点: : 最大特点是可靠性高最大特点是可靠性高, ,因为节点间存在着冗余链路因为节点间存在着冗余链路, ,某个链

21、路出了某个链路出了故障故障, ,还可以选择其它。还可以选择其它。 缺点缺点: : 通信线路长、成本高、路径控制复杂。通信线路长、成本高、路径控制复杂。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.2.2 1.2.2 按网络的作用范围分按网络的作用范围分（1 1）局域网）局域网LANLAN（Local Area NetworkLocal Area Network）: :是将小区域如工厂、学校、公司是将小区域如工厂、学校、公司等的计算机、终端和外围设备等互连在一起的通信网络。等的计算机、终端和外围设备等互连在一起的通信网络。 特点特点: : 高数据率高数据率(0.1(

22、0.11000Mbps)1000Mbps)、短距离、短距离(0.1(0.12.5Km)2.5Km)和低误码率和低误码率. .（2 2）广域网）广域网WANWAN（Wide Area NetworkWide Area Network）: :大区域的计算机网络大区域的计算机网络, ,如多个如多个LANLAN互联而构成的跨市、国家和国际性的计算机网络。广域网有时也称为互联而构成的跨市、国家和国际性的计算机网络。广域网有时也称为远程网。远程网。 特点特点: :数据传输率数据传输率LANLAN低得多低得多, ,一般是数百至数千一般是数百至数千bps,bps,近年来随着通信近年来随着通信技术进步可提高到数

23、十甚至几百技术进步可提高到数十甚至几百MbpsMbps。（3 3）城域网）城域网MANMAN（MetropolitanMetropolitan）: :作用范围在广域网和局域网之间作用范围在广域网和局域网之间, ,例如例如作用范围是一个城市作用范围是一个城市, ,其传送速率的范围较宽其传送速率的范围较宽, ,其距离范围约为其距离范围约为5 55050kmkm。分为：分为：局域网、广域网、城域网局域网、广域网、城域网。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.2.3 1.2.3 按网络的使用范围分按网络的使用范围分（1 1）公用网）公用网: :一般是国家的电信部门

24、建造的网络。公用网也可称为公众网。一般是国家的电信部门建造的网络。公用网也可称为公众网。例：中国公用计算机互联网例：中国公用计算机互联网(CHINANET)(CHINANET)、中国金桥信息网、中国金桥信息网( (CHINAGBN)CHINAGBN)。（2 2）专用网）专用网: :是某个部门为本系统的特殊业务工作的需要而建造的网络。是某个部门为本系统的特殊业务工作的需要而建造的网络。例：中国科技网例：中国科技网(CSTNET)(CSTNET)、中国教育和科研计算机网、中国教育和科研计算机网( (CERNET)CERNET)。分为：分为：公用网公用网、专用网专用网。 海南大学 信息科学技术学院计

25、算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.2.4 1.2.4 按计算机间的关系分按计算机间的关系分（1 1）集中式网络）集中式网络: : 在一个集中式网络里在一个集中式网络里, ,所有的信息流必须经过中央处理所有的信息流必须经过中央处理设备设备( (即交换结点即交换结点) )，链路都从中央交换结点向外辐射。这个中心结点，链路都从中央交换结点向外辐射。这个中心结点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。集中式网络又称为星形网。的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。集中式网络又称为星形网。（2 2）分散式网络）分散式网络: : 分散式网络是集中式网络的扩展分散式网络是集中式网络的扩展, ,它又称

26、为非集中式网它又称为非集中式网络。分散式网络的特点是它的某些集中器或复用器具有一定的交换功络。分散式网络的特点是它的某些集中器或复用器具有一定的交换功能能, ,因此网络变为星形网与格状网的混合网。分散式网络的可靠性提因此网络变为星形网与格状网的混合网。分散式网络的可靠性提高了。高了。（3 3）分布式网络）分布式网络: : 分布式网络是格状网。也就是说分布式网络是格状网。也就是说, ,其中任何一个结点都其中任何一个结点都至少和其他两个结点直接相连至少和其他两个结点直接相连, ,因而分布式网络的可靠性是最高的。因而分布式网络的可靠性是最高的。现在一些网络常把主要的主干网络做成分布式的现在一些网络常

27、把主要的主干网络做成分布式的, ,而非主干网络则做而非主干网络则做成集中式的。成集中式的。分为：分为：集中式网络集中式网络、分散式网络、分布式网络。分散式网络、分布式网络。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述图图1-7 1-7 按计算机间的关系划分按计算机间的关系划分 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.3 1.3 计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标1.3.1 1.3.1 带宽带宽 带带 宽宽 对信号对信号：指该信号的各种不同频率成份所占据的频率范围。：指该信号的各种不同频率成份所占据的频率范围。例如，电话

28、信号标准带宽例如，电话信号标准带宽3.1kHz(300Hz3.1kHz(300Hz3400Hz).3400Hz).对通信线路对通信线路：指允许通过的信号频率范围，也称为通频带：指允许通过的信号频率范围，也称为通频带. .对于数字信道，人们通常把对于数字信道，人们通常把带宽和数据率带宽和数据率（吞吐（吞吐量）不加区别，混为同义。严格地说，两者是有量）不加区别，混为同义。严格地说，两者是有区别的，数据率是指数字信道传送数字信号的速区别的，数据率是指数字信道传送数字信号的速率，单位为：率，单位为：bit/s、bps、kbps、Mbps、Gbps 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第

29、一章 概概 述述1.3.2 1.3.2 时延时延 是指一个报文或分组从一个网络（或一条链路）是指一个报文或分组从一个网络（或一条链路）的一端传送到另一端所需的时间。由三部分组成：的一端传送到另一端所需的时间。由三部分组成：发发送时延、传播时延、处理时延送时延、传播时延、处理时延。 发送时延发送时延是发送数据时使数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间，是发送数据时使数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间，也就是从数据块的第一个比特开始发送算起，到最后一个比特也就是从数据块的第一个比特开始发送算起，到最后一个比特发送完毕所需的时间。也称发送完毕所需的时间。也称传输时延传输时延。信道带宽数据块长度发

30、送时延 时时 延延 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述定定 义义 传播时延传播时延是信号（电磁波或光波）在信道中需要传播一定的距离而花费是信号（电磁波或光波）在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。例如，电磁波在自由空间的速度：的时间。例如，电磁波在自由空间的速度：3.0105km/s，在，在铜线电缆中铜线电缆中2.3105km/s，在光纤中，在光纤中2.0105km/s。速率电磁波在信道上的传播信道长度传播时延 处理时延处理时延是数据在交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的是数据在交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。时间。处理时延传

31、播时延发送时延总时延 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.3.3 1.3.3 时延带宽积和往返时延时延带宽积和往返时延带宽传播时延传播时延带宽积 理理 解解带宽带宽传播时延传播时延链路就好像一个圆柱形管道链路就好像一个圆柱形管道往返时延往返时延：表示从发送端发送数据开始，到发送端收到：表示从发送端发送数据开始，到发送端收到接收端的确认信息，总共经历的时延。接收端的确认信息，总共经历的时延。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.4 1.4 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构1.4 .1 1.4 .1 计算机网络的体

32、系结构的概计算机网络的体系结构的概念念所谓所谓网络体系结构网络体系结构就是为了完成计算机间的通信合作，把每就是为了完成计算机间的通信合作，把每个计算机互连的功能划分成定义明确的层次，规定了同层次进程个计算机互连的功能划分成定义明确的层次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口和服务。将这样的通信的协议及相邻层之间的接口和服务。将这样的层次结构模型层次结构模型和通信协议和通信协议统称为网络体系结构。统称为网络体系结构。 计算机网络采用计算机网络采用层次结构层次结构的优点：的优点：（1 1）各层之间相互独立，高层不需要知道低层是如何实现的，而）各层之间相互独立，高层不需要知道低层是如何实现的

33、，而仅知道该层通过层间的接口所提供的服务。仅知道该层通过层间的接口所提供的服务。（2 2）灵活性好。某层的改变，只要层间接口不变，则不影响上下）灵活性好。某层的改变，只要层间接口不变，则不影响上下层。层。（3 3）结构上可分割开，各层都可以采用最合适的技术来实现。）结构上可分割开，各层都可以采用最合适的技术来实现。（4 4） 这种结构使得系统的实现和维护变得容易控制。这种结构使得系统的实现和维护变得容易控制。（5 5）这有利于促进标准化工作。）这有利于促进标准化工作。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.4.2 ISO/OSI1.4.2 ISO/OSI参考

34、模型参考模型(1) OSI(1) OSI参考模型的由来参考模型的由来: :19741974年年IBMIBM公司的公司的SNA(System Network Architecture)SNA(System Network Architecture)19751975年年DECDEC公司的公司的DNA(digital Network Architecture)DNA(digital Network Architecture)HPHP公司的公司的DSN(Distrubuted System Network)DSN(Distrubuted System Network)、Sperry UnivacSpe

35、rry Univac公司的公司的DDADDA、BorroughtsBorroughts公司的公司的DNSDNS、HoneywellHoneywell公司的公司的DSADSA、日本富士通公司、日本富士通公司的的FNAFNA等。等。这些种类繁多的网络体系结构这些种类繁多的网络体系结构, ,由于各自所定义的层数、每层所采用的由于各自所定义的层数、每层所采用的协议常常不一样协议常常不一样, ,造成彼此之间不兼容造成彼此之间不兼容, ,这些系统常被称为这些系统常被称为“封闭封闭”系系统统。19781978年年, ,国际标准化组织国际标准化组织ISO(International Organization

36、for ISO(International Organization for Standardization)Standardization)的技术委员会的技术委员会TC97 TC97 建立了一个分委员会建立了一个分委员会 SC16 SC16 专门专门研究研究 开放系统互联开放系统互联 OSI (Open System Interconnection),OSI (Open System Interconnection),并于并于19831983年春季年春季, ,使使 开放系统互联基本参考模型开放系统互联基本参考模型OSI/RMOSI/RM成为正式的国际标准成为正式的国际标准(ISO7498)(

37、ISO7498)开放系统互联参考模型开放系统互联参考模型(OSI Reference Model:(OSI Reference Model:简称简称OSI/RM).OSI/RM). 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述（2）OSI 参考模型的概念参考模型的概念在在OSI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（architecture） 服务定义（服务定义（service definition) 协议规格说明（协议规格说明（protocol specification) 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章

38、 概概 述述（3）OSI 参考模型的层次结构参考模型的层次结构 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述（4 4）OSI OSI 参考模型中各层的功能参考模型中各层的功能层层 次次数据单位数据单位功功 能能物理层比特主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明地传送比特流。数据链路层帧在物理层提供比特流传输服务的基础上，在通信的实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，采用差错控制、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。网络层分组（包）网络层主要任务是通过路由算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径。网络层要实现路由选择、拥塞

39、控制与网络互连等功能。传输层（运输层）报文传输层的主要任务是负责主机中两个进程之间的通信。它向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因而是计算机通信体系结构中最关键的一层。会话层报文会话层的主要任务是组织两个远程系统建立通信会话，并管理数据的交换。表示层报文表示层主要用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。应用层报文应用层确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要（反映在用户的服务请求上）。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为应用进程的用户代理来完成一些为进行信息交换所必需的功能。 海南大学 信息科学技术学院计算机

40、网络基础课程组第一章第一章 概概 述述（5 5）网络协议（）网络协议（network protocolnetwork protocol） 为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。网络协议由三个要素组成：网络协议由三个要素组成： 语法，即数据与控制信息的结构或格式；语法，即数据与控制信息的结构或格式；语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及作出何种响应；及作出何种响应；同步，事件实现顺序的详细说明（这里的同步是广同步，事件实现顺序的详细说明（这里的同步是广义的，含有时序的意思）义的，含有时序

41、的意思） 。协议的形式协议的形式一种是使用便于人来阅读和理解文字描述。一种是使用便于人来阅读和理解文字描述。另一种是使用让计算机能够理解的程序代码。另一种是使用让计算机能够理解的程序代码。 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.4.3 TCP/IP 1.4.3 TCP/IP 体系结构体系结构应用层应用层表示层表示层会话层会话层运输层运输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层运输层运输层网际层网际层应用层应用层（各种应用层（各种应用层协议如协议如FTP,TELNET,SMTP等）等）网络接口层网络接口层(a) OSI体系结构体系结构(b) TCP/IP

42、体系结构体系结构TCP/IP 协议族是协议族是Internet的事实上的国际标准的事实上的国际标准 海南大学 信息科学技术学院计算机网络基础课程组第一章第一章 概概 述述1.4.4 1.4.4 数据在各层之间的传递过程数据在各层之间的传递过程主机主机A主机主机B应用进程应用进程A应用层应用层运输层运输层网际层网际层数据链路层数据链路层物理层物理层应用进程应用进程B应用层应用层运输层运输层网际层网际层数据链路层数据链路层物理层物理层物物 理理 传传 输输 媒媒 体体01100010 比比 特特 流流 10011100数据部分数据部分首部首部尾部尾部 数据部分数据部分首部首部 数据部分数据部分首部首部 数据部分数据部分首部首部应用程序数据应用程序数据